1. Prinsip dominasi dirumuskan oleh A. A. Ukhtomsky sebagai prinsip dasar kerja pusat saraf. Menurut prinsip aktivitas ini sistem saraf Ciri khasnya adalah adanya fokus eksitasi dominan (dominan) di sistem saraf pusat dalam periode waktu tertentu, di pusat saraf, yang menentukan arah dan sifat fungsi tubuh selama periode ini. Fokus eksitasi yang dominan dicirikan oleh sifat-sifat berikut:
* peningkatan rangsangan;
* kegigihan eksitasi (inersia), karena sulit ditekan dengan eksitasi lain;
* kemampuan untuk menjumlahkan eksitasi subdominan;
* kemampuan untuk menghambat fokus eksitasi subdominan di pusat saraf yang berbeda secara fungsional.
2. Prinsip relief spasial. Hal ini memanifestasikan dirinya dalam kenyataan bahwa respons keseluruhan suatu organisme ketika dua rangsangan yang relatif lemah terkena paparan simultan akan lebih besar daripada jumlah respons yang diterima ketika mereka terkena secara terpisah. Alasan kelegaannya adalah karena akson neuron aferen di sistem saraf pusat bersinaps dengan kelompok sel saraf, di mana zona pusat (ambang batas) dan “perbatasan” periferal (subambang batas) dibedakan. Neuron yang terletak di zona pusat menerima dari setiap neuron aferen sejumlah ujung sinaptik yang cukup (misalnya, 2) (Gbr. 13) untuk membentuk potensial aksi. Sebuah neuron di zona subambang menerima lebih sedikit ujung dari neuron yang sama (masing-masing 1), sehingga impuls aferennya tidak akan cukup untuk menyebabkan timbulnya potensial aksi di neuron “perbatasan”, dan hanya eksitasi di bawah ambang batas yang terjadi. Akibatnya, dengan stimulasi terpisah pada neuron aferen 1 dan 2, reaksi refleks muncul, yang tingkat keparahan totalnya hanya ditentukan oleh neuron di zona pusat (3). Tetapi dengan stimulasi simultan pada neuron aferen, potensial aksi juga dihasilkan oleh neuron di zona subthreshold. Oleh karena itu, tingkat keparahan respon refleks total tersebut akan lebih besar. Fenomena ini disebut sentral lega. Hal ini lebih sering diamati ketika tubuh terkena rangsangan ringan.
3. Prinsip oklusi. Prinsip ini adalah kebalikan dari fasilitasi spasial dan terletak pada kenyataan bahwa dua masukan aferen bersama-sama menggairahkan kelompok neuron motorik yang lebih kecil dibandingkan dengan efek dari aktivasi terpisahnya; alasan oklusi adalah karena masukan aferen, karena konvergensi , sebagian ditujukan ke neuron motorik yang sama, yang dihambat ketika kedua input diaktifkan secara bersamaan (Gbr. 13). Fenomena oklusi memanifestasikan dirinya dalam kasus penggunaan stimulasi aferen yang kuat.
4. Prinsip umpan balik. Proses pengaturan diri dalam tubuh mirip dengan proses teknis, yang melibatkan pengaturan proses secara otomatis menggunakan umpan balik. Kehadiran umpan balik memungkinkan kita untuk mengkorelasikan tingkat keparahan perubahan parameter sistem dengan operasinya secara keseluruhan. Hubungan antara keluaran suatu sistem dan masukannya yang mempunyai penguatan positif disebut umpan balik positif, dan hubungan dengan penguatan negatif disebut umpan balik negatif. DI DALAM sistem biologis positif Masukan diimplementasikan terutama dalam situasi patologis. Umpan balik negatif meningkatkan stabilitas sistem, yaitu kemampuannya untuk kembali ke keadaan semula setelah pengaruh faktor-faktor yang mengganggu berhenti.
Umpan balik dapat dibagi menurut berbagai kriteria. Misalnya menurut kecepatan tindakan - cepat (gugup) dan lambat (humoral), dll.
Ada banyak contoh efek umpan balik. Misalnya, dalam sistem saraf, aktivitas neuron motorik diatur dengan cara ini. Inti dari proses ini adalah bahwa impuls eksitasi yang merambat sepanjang akson neuron motorik tidak hanya mencapai otot, tetapi juga neuron perantara khusus (sel Renshaw), yang eksitasinya menghambat aktivitas neuron motorik. Efek ini dikenal sebagai proses penghambatan berulang.
Contoh umpan balik positif adalah proses menghasilkan potensial aksi. Jadi, selama pembentukan bagian AP menaik, depolarisasi membran meningkatkan permeabilitas natriumnya, yang pada gilirannya meningkatkan depolarisasi membran.
Pentingnya mekanisme umpan balik dalam mempertahankan homeostatis sangatlah besar. Misalnya, mempertahankan tingkat konstan dilakukan dengan mengubah aktivitas impuls baroreseptor zona refleksogenik vaskular, yang mengubah nada saraf simpatis vasomotor dan dengan demikian menormalkan tekanan darah.
5. Asas timbal balik (kombinasi, konjugasi, saling mengecualikan). Ini mencerminkan sifat hubungan antara pusat-pusat yang bertanggung jawab atas pelaksanaan fungsi yang berlawanan (inhalasi dan pernafasan, fleksi dan ekstensi anggota badan, dll.). Misalnya, aktivasi proprioseptor otot fleksor secara bersamaan menggairahkan neuron motorik otot fleksor dan menghambat neuron motorik otot ekstensor melalui neuron penghambat interkalar (Gbr. 18). Penghambatan timbal balik memainkan peran penting dalam koordinasi otomatis tindakan motorik,
Prinsip jalur akhir yang umum. Neuron efektor pada sistem saraf pusat (terutama neuron motorik sumsum tulang belakang), menjadi yang terakhir dalam rantai yang terdiri dari neuron aferen, perantara dan efektor, dapat terlibat dalam implementasi berbagai reaksi organisme dengan rangsangan yang datang darinya jumlah besar neuron aferen dan perantara, yang merupakan jalur akhir (jalur dari sistem saraf pusat ke efektor). Misalnya, pada neuron motorik tanduk anterior sumsum tulang belakang, yang mempersarafi otot-otot ekstremitas, serabut neuron aferen, neuron saluran piramidal, dan sistem ekstrapiramidal (inti serebelar, formasi retikuler, dan banyak struktur lainnya) berakhir. Oleh karena itu, neuron motorik ini, yang memberikan aktivitas refleks pada anggota tubuh, dianggap sebagai jalur terakhir implementasi secara keseluruhan pada pengaruh banyak saraf.
33. PROSES PENGHAMBATAN PADA SISTEM SARAF PUSAT.
Di sistem saraf pusat, dua proses utama yang saling berhubungan terus berfungsi - eksitasi dan penghambatan.
Pengereman- ini aktif proses biologis, bertujuan untuk melemahkan, menghentikan atau mencegah terjadinya proses eksitasi. Fenomena penghambatan sentral, yaitu penghambatan pada sistem saraf pusat, ditemukan oleh I.M. Sechenov pada tahun 1862 dalam percobaan yang disebut “eksperimen penghambatan Sechenov”. Inti dari percobaan: pada katak, kristal garam meja ditempatkan pada potongan tuberositas visual, yang menyebabkan peningkatan waktu refleks motorik, yaitu penghambatannya. Waktu refleks adalah waktu dari timbulnya rangsangan sampai timbulnya respon.
Penghambatan pada sistem saraf pusat melakukan dua fungsi utama. Pertama, mengoordinasikan fungsi, yaitu mengarahkan eksitasi sepanjang jalur tertentu ke pusat saraf tertentu, sekaligus mematikan jalur dan neuron yang aktivitasnya berada di saat ini tidak diperlukan untuk mendapatkan hasil adaptif tertentu. Pentingnya fungsi proses penghambatan ini bagi fungsi tubuh dapat diamati dalam percobaan pemberian strychnine pada hewan. Strychnine memblokir sinapsis penghambatan di sistem saraf pusat (terutama glisinergik) dan dengan demikian menghilangkan dasar pembentukan proses penghambatan. Dalam kondisi ini, iritasi pada hewan menyebabkan reaksi yang tidak terkoordinasi, yang didasarkan pada penyinaran eksitasi yang menyebar (umum). Dalam hal ini, aktivitas adaptif menjadi tidak mungkin. Kedua, penghambatan melakukan fungsi protektif atau protektif, melindungi sel-sel saraf dari eksitasi berlebihan dan kelelahan di bawah pengaruh rangsangan yang sangat kuat dan berkepanjangan.
TEORI PENGEREMAN. N. E. Vvedensky (1886) menunjukkan bahwa rangsangan yang sangat sering pada saraf persiapan neuromuskular menyebabkan kontraksi otot berupa tetanus halus, yang amplitudonya kecil. N. E. Vvedensky percaya bahwa dalam persiapan neuromuskular, dengan seringnya iritasi, terjadi proses penghambatan pesimis, yaitu penghambatan seolah-olah merupakan konsekuensi dari eksitasi berlebihan. Sekarang telah ditetapkan bahwa mekanismenya adalah depolarisasi membran stagnan jangka panjang yang disebabkan oleh kelebihan pemancar (asetilkolin) yang dilepaskan selama seringnya stimulasi saraf. Membran benar-benar kehilangan rangsangan karena inaktivasi saluran natrium dan tidak mampu merespon datangnya rangsangan baru dengan melepaskan bagian pemancar yang baru. Dengan demikian, eksitasi berubah menjadi proses sebaliknya - penghambatan. Akibatnya, eksitasi dan penghambatan seolah-olah merupakan proses yang satu dan sama, yang muncul dalam struktur yang sama, dengan partisipasi mediator yang sama. Teori penghambatan ini disebut kesatuan-kimia atau monistik.
Pemancar pada membran postsinaptik tidak hanya menyebabkan depolarisasi (EPSP), tetapi juga hiperpolarisasi (IPSP). Mediator ini meningkatkan permeabilitas membran subsinaptik terhadap ion kalium dan klorin, akibatnya membran pascasinaps mengalami hiperpolarisasi dan terjadi IPSP. Teori penghambatan ini disebut kimia-biner, yang menurutnya penghambatan dan eksitasi berkembang menurut mekanisme yang berbeda, dengan partisipasi masing-masing mediator penghambat dan rangsang.
KLASIFIKASI REM TENGAH.
Penghambatan pada sistem saraf pusat dapat diklasifikasikan menurut berbagai kriteria:
* menurut keadaan listrik membran - depolarisasi dan hiperpolarisasi;
* Sehubungan dengan sinapsis - prasinaps dan pascasinaps;
* menurut organisasi saraf - translasi, lateral (lateral), berulang, timbal balik.
Penghambatan pascasinaps berkembang dalam kondisi ketika pemancar yang dilepaskan oleh ujung saraf mengubah sifat membran postsinaptik sedemikian rupa sehingga kemampuan sel saraf untuk menghasilkan proses eksitasi ditekan. Penghambatan pascasinaps dapat bersifat depolarisasi jika didasarkan pada proses depolarisasi yang berkepanjangan, dan hiperpolarisasi jika didasarkan pada hiperpolarisasi.
Penghambatan prasinaptik disebabkan oleh adanya neuron penghambat interkalar yang membentuk sinapsis akso-akson pada terminal aferen yang bersifat presinaptik dalam kaitannya dengan, misalnya, neuron motorik. Dalam setiap kasus aktivasi interneuron penghambat, hal itu menyebabkan depolarisasi membran terminal aferen, memperburuk kondisi konduksi AP melalui terminal tersebut, yang dengan demikian mengurangi jumlah pemancar yang dilepaskan oleh terminal tersebut, dan, akibatnya, efisiensi. transmisi eksitasi sinaptik ke neuron motorik, yang mengurangi aktivitasnya (Gbr. 14) . Mediator dalam sinapsis akso-aksonal tersebut tampaknya adalah GABA, yang menyebabkan peningkatan permeabilitas membran terhadap ion klor, yang keluar dari terminal dan mendepolarisasinya sebagian namun bertahan lama.
Pengereman progresif karena masuknya neuron penghambat di sepanjang jalur eksitasi (Gbr. 15).
Pengereman kembali dilakukan oleh neuron penghambat interkalar (sel Renshaw). Impuls dari neuron motorik, melalui jaminan yang memanjang dari aksonnya, mengaktifkan sel Renshaw, yang pada gilirannya menyebabkan penghambatan pelepasan neuron motorik ini (Gbr. 16). Penghambatan ini terjadi karena sinapsis penghambatan yang dibentuk oleh sel Renshaw pada tubuh neuron motorik yang mengaktifkannya. Dengan demikian, sirkuit dengan umpan balik negatif terbentuk dari dua neuron, yang memungkinkan untuk menstabilkan frekuensi pelepasan neuron motorik dan menekan aktivitas berlebihannya.
Penghambatan lateral (samping).. Sel interkalar membentuk sinapsis penghambatan pada neuron tetangga, menghalangi jalur lateral perambatan eksitasi (Gbr. 17). Dalam kasus seperti itu, eksitasi diarahkan hanya sepanjang jalur yang ditentukan secara ketat. Ini adalah penghambatan lateral yang terutama memberikan penyinaran eksitasi sistemik (terarah) ke sistem saraf pusat.
Penghambatan timbal balik. Contoh penghambatan timbal balik adalah penghambatan pusat otot antagonis. Inti dari jenis penghambatan ini adalah bahwa eksitasi proprioseptor otot fleksor secara bersamaan mengaktifkan neuron motorik otot-otot ini dan neuron penghambat interkalar (Gbr. 18). Eksitasi interneuron menyebabkan penghambatan postsinaptik neuron motorik otot ekstensor.
Prinsip apa yang mendasari berfungsinya sistem saraf? Apa itu refleks? Sebutkan bagian-bagian busur refleks, kedudukan dan fungsinya.
Fungsi sistem saraf didasarkan pada prinsip refleks.
Refleks adalah respon tubuh terhadap rangsangan reseptor, yang dilakukan dengan partisipasi sistem saraf pusat (SSP). Jalur yang dilalui refleks tersebut disebut busur refleks. Busur refleks terdiri dari komponen-komponen berikut:
Sebuah reseptor yang merasakan iritasi;
Jalur saraf sensitif (sentripetal) yang melaluinya eksitasi ditransmisikan dari reseptor ke sistem saraf pusat;
Pusat saraf - sekelompok interneuron yang terletak di sistem saraf pusat dan mentransmisikan impuls saraf dari sel saraf sensorik ke sel motorik;
Jalur saraf motorik (sentrifugal) mentransmisikan eksitasi dari sistem saraf pusat ke organ eksekutif (otot, dll), yang aktivitasnya berubah sebagai akibat dari refleks.
Busur refleks paling sederhana dibentuk oleh dua neuron (refleks lutut) dan mengandung neuron sensorik dan motorik. Busur refleks dari sebagian besar refleks tidak mencakup dua, tetapi sejumlah besar neuron: sensorik, satu atau lebih interkalar, dan motorik. Melalui interneuron, komunikasi dilakukan dengan bagian-bagian di atas sistem saraf pusat dan informasi dikirimkan tentang kecukupan respon organ eksekutif (kerja) terhadap stimulus yang diterima.
3-1. Prinsip apa yang mendasari aktivitas sistem saraf? Gambarlah diagram pelaksanaannya.
3-2. Sebutkan refleks pelindung yang terjadi ketika selaput lendir mata, rongga hidung, mulut, faring dan kerongkongan teriritasi.
3-3. Periksa refleks muntah sesuai dengan semua kriteria klasifikasi.
3-4. Mengapa waktu refleks bergantung pada jumlah interneuron?
3-5. Apakah mungkin untuk mencatat potensial aksi saraf A jika saraf B distimulasi berdasarkan kondisi percobaan yang ditunjukkan pada diagram (di titik 1)? Bagaimana jika Anda menimbulkan iritasi pada saraf A di titik 2?
3-6. Akankah neuron tereksitasi jika rangsangan di bawah ambang batas diterapkan secara bersamaan di sepanjang beberapa akson? Mengapa?
3-7. Berapa frekuensi rangsangan yang mengiritasi agar rangsangan di bawah ambang batas dapat menyebabkan eksitasi neuron? Berikan jawaban Anda secara umum.
3-8. Neuron A dirangsang sepanjang dua akson yang mendekatinya dengan frekuensi 50 g Pada frekuensi berapa neuron A dapat mengirimkan impuls ke seluruh akson?
3-9. Apa yang terjadi pada neuron motorik sumsum tulang belakang ketika sel Renshaw tereksitasi?
3-10. Periksa apakah tabel dikompilasi dengan benar:
3-11. Mari kita asumsikan bahwa eksitasi pusat yang ditunjukkan di bawah ini cukup untuk melepaskan dua kuanta pemancar untuk setiap neuron. Bagaimana eksitasi pusat dan fungsi perangkat yang diatur olehnya akan berubah jika, alih-alih satu akson, akson A dan B dirangsang secara bersamaan? Disebut apakah fenomena ini?
3-12. Untuk menggairahkan neuron di pusat ini, dua kuanta pemancar sudah cukup. Sebutkan neuron pusat saraf manakah yang akan tereksitasi jika rangsangan diberikan pada akson A dan B, B dan C, A, B dan C? Disebut apakah fenomena ini?
3-13. Apa keuntungan utamanya regulasi saraf fungsi dibandingkan dengan humoral?
3-14. Iritasi berkepanjangan pada saraf somatik menyebabkan otot menjadi lelah. Apa yang akan terjadi pada otot jika sekarang kita menghubungkan iritasi saraf simpatis ke otot ini? Disebut apakah fenomena ini?
3-15. Gambar tersebut menunjukkan kymogram refleks lutut kucing. Iritasi pada struktur otak tengah manakah yang menyebabkan perubahan refleks yang ditunjukkan pada kimograf 1 dan 2?
3-16. Iritasi pada struktur otak tengah manakah yang menyebabkan reaksi yang ditunjukkan pada elektroensefalogram yang diberikan? Disebut apakah reaksi tersebut?
Irama alfa Irama beta
3-17. Pada tingkat manakah batang otak harus ditranseksi untuk menghasilkan perubahan tonus otot seperti pada gambar? Disebut apakah fenomena ini?
3-18. Bagaimana warna tungkai depan dan belakang hewan bulbar berubah jika kepalanya dimiringkan ke belakang?
3-19. Bagaimana tonus otot bagian depan dan belakang hewan bulbar berubah ketika kepalanya dimiringkan ke depan?
3-20. Tandai gelombang alfa, beta, theta, dan delta pada EEG dan berikan karakteristik frekuensi dan amplitudonya.
3-21. Saat mengukur rangsangan soma, dendrit, dan bukit akson suatu neuron, diperoleh gambar berikut: rheobase berbagai bagian sel ternyata sama dengan 100 mV, 30 mV, 10 mV. Katakan padaku, bagian sel mana yang sesuai dengan masing-masing parameter?
3-22. Otot dengan berat 150 g mengkonsumsi 20 ml dalam 5 menit. oksigen. Kira-kira berapa banyak oksigen per menit yang dikonsumsi 150 g dalam kondisi ini? jaringan saraf?
3-23. Apa yang terjadi di pusat saraf jika impuls tiba di neuronnya pada frekuensi di mana asetilkolin tidak punya waktu untuk dihancurkan sepenuhnya oleh kolinesterase dan terakumulasi dalam jumlah besar di membran postsinaptik?
3-24. Mengapa, ketika strychnine diberikan, katak mengalami kejang-kejang sebagai respons terhadap iritasi apa pun, bahkan sekecil apa pun?
3-25. Bagaimana kontraksi obat neuromuskular berubah jika kolinesterase atau amina oksidase ditambahkan ke cairan perfusi?
3-26. Otak kecil anjing itu telah diangkat dua bulan lalu. Gejala disfungsi motorik apa yang dapat dideteksi pada hewan ini?
3-27. Apa yang terjadi dengan ritme alfa pada EEG pada manusia ketika rangsangan cahaya diterapkan pada mata dan mengapa?
3-28. Manakah dari kurva yang disajikan yang sesuai dengan potensial aksi (AP), potensial postsinaptik rangsang (EPSP) dan potensi postsinaptik penghambatan (IPSP)?
3-29. Pasien mengalami pecah total pada sumsum tulang belakang antara daerah toraks dan pinggang. Apakah dia akan mengalami gangguan buang air besar dan kecil, dan jika ya, bagaimana gangguan tersebut akan muncul pada waktu yang berbeda setelah cedera?
3-30. Seorang pria menderita borok yang tidak dapat disembuhkan di kaki bagian bawahnya setelah terkena luka tembak di area pantat. Bagaimana cara menjelaskan penampakannya?
3-31. Formasi retikuler batang otak hewan hancur. Bisakah fenomena penghambatan Sechenov muncul dalam kondisi seperti ini?
3-32. Ketika korteks serebral teriritasi, anjing melakukan gerakan dengan kaki depannya. Menurut Anda, area otak mana yang sedang dirangsang?
3-33. Hewan itu disuntik dengan klorpromazin dosis besar, yang menghambat sistem pengaktifan menaik dari formasi retikuler batang otak. Bagaimana perilaku hewan tersebut berubah dan mengapa?
3-34. Diketahui bahwa selama tidur narkotika selama operasi, ahli anestesi terus-menerus memantau reaksi pupil pasien terhadap cahaya. Untuk tujuan apa dia melakukan ini dan apa alasan tidak adanya reaksi ini?
3-35. Pasien kidal dan menderita afasia motorik. Area korteks serebral manakah yang terpengaruh?
3-36. Pasien tidak kidal dan tidak mengingat nama benda, tetapi memberikan gambaran yang benar tentang tujuannya. Area otak manakah yang terpengaruh pada orang ini?
3-37. Serabut otot biasanya memiliki satu pelat ujung, dan setiap potensial pelat ujung melebihi tingkat ambang batas. Ada ratusan dan ribuan sinapsis di neuron pusat, dan EPSP dari masing-masing sinapsis tidak mencapai tingkat ambang batas. Apa arti fisiologis dari perbedaan-perbedaan ini?
3-38. Dua siswa memutuskan untuk membuktikan dalam percobaan bahwa tonus otot rangka dipertahankan secara refleks. Dua katak tulang belakang digantung di sebuah kail. Cakar bagian bawahnya sedikit terselip, menandakan adanya nada. Kemudian siswa pertama memotong akar anterior sumsum tulang belakang, dan siswa kedua memotong akar posterior. Kedua kaki katak itu tergantung seperti cambuk. Siswa manakah yang melakukan percobaan dengan benar?
3-39. Mengapa mendinginkan otak bisa memperpanjang durasi haid kematian klinis?
3-40. Mengapa ketika seseorang lelah, keakuratan gerakannya terganggu, baru kemudian kekuatan kontraksinya?
3-41. Bila refleks lutut pasien lemah, untuk memperkuatnya, pasien terkadang diminta untuk mengatupkan tangan di depan dada dan menariknya. sisi yang berbeda. Mengapa hal ini menyebabkan peningkatan refleks?
3-42. Ketika satu akson distimulasi, 3 neuron tereksitasi. Saat mengiritasi orang lain - 6. Saat mengiritasi bersama-sama, 15 neuron tereksitasi. Pada berapa banyak neuron yang bertemu akson-akson ini?
3-43. Saat belajar menulis, seorang anak “membantu” dirinya sendiri dengan kepala dan lidahnya. Bagaimana mekanisme fenomena ini?
3-44. Refleks fleksi diinduksi pada katak. Dalam hal ini, pusat fleksor tereksitasi dan pusat ekstensor dihambat secara timbal balik. Selama percobaan, potensi postsinaptik neuron motorik dicatat. Respons mana (EPSP fleksor atau EPSP ekstensor) yang dicatat kemudian?
3-45. Dengan penghambatan prasinaptik, terjadi depolarisasi membran, dan dengan penghambatan pascasinaps, terjadi hiperpolarisasi. Mengapa reaksi berlawanan ini menghasilkan efek penghambatan yang sama?
3-46. Ketika seseorang berdiri, gaya gravitasi mulai bekerja padanya. Mengapa kakimu tidak bisa ditekuk?
3-47. Apakah hewan tersebut mempertahankan refleks apa pun, selain refleks tulang belakang, setelah transeksi sumsum tulang belakang di bawah medula oblongata? Pernapasan didukung secara artifisial.
3-48. Bagaimana pengaruh menurun dari sistem saraf pusat bisa berubah aktivitas motorik tanpa mempengaruhi neuron motorik sumsum tulang belakang?
3-49. Hewan tersebut menjalani dua transeksi lengkap sumsum tulang belakang berturut-turut di bawah medula oblongata - pada tingkat segmen C-2 dan C-4. Bagaimana perubahan tekanan darah setelah transeksi pertama dan kedua?
3-50. Dua pasien mengalami pendarahan otak - salah satunya di korteks serebral. di tempat lain - di medula oblongata. Pasien manakah yang mempunyai prognosis lebih buruk?
3-51. Apa yang terjadi pada kucing dalam keadaan kekakuan deserebrasi setelah pemotongan batang otak di bawah nukleus merah, jika akar dorsal sumsum tulang belakang juga dipotong?
3-52. Saat berlari di tikungan di lintasan stadion, seorang skater diharuskan memiliki gerak kaki yang sangat presisi. Apakah penting dalam situasi ini posisi kepala atlet?
3-53. Mabuk perjalanan (mabuk laut) terjadi ketika alat vestibular teriritasi, yang mempengaruhi redistribusi tonus otot. Apa yang menjelaskan munculnya gejala mual dan pusing saat mabuk laut?
3-54. Dalam percobaan pada seekor anjing, area inti ventromedial hipotalamus dipanaskan hingga 50°C, kemudian hewan tersebut dipelihara dalam kondisi normal. Bagaimana perubahannya? penampilan anjing setelah beberapa saat?
3-55. Ketika korteks serebral dimatikan, seseorang kehilangan kesadaran. Apakah efek seperti itu mungkin terjadi dengan korteks yang utuh dan suplai darah normal?
3-56. Pasien diketahui mengalami gangguan saluran cerna. Dokter di klinik tersebut merujuknya untuk berobat bukan ke klinik terapeutik, tetapi ke klinik saraf. Apa yang menyebabkan keputusan seperti itu?
3-57. Salah satu kriteria utama kematian otak adalah tidak adanya aktivitas listrik di dalamnya. Apakah mungkin, dengan analogi, untuk berbicara tentang kematian otot rangka jika elektromiogram tidak dapat direkam dari otot tersebut saat istirahat?
(Soal No. 3-58 – 3-75 dari Kumpulan Soal yang diedit oleh G.I. Kositsky [1])
3-58. Bisa refleks tanpa syarat dilakukan dengan partisipasi hanya satu bagian dari sistem saraf pusat? Apakah refleks tulang belakang dilakukan di seluruh organisme dengan partisipasi hanya satu segmen (“miliknya”) dari sumsum tulang belakang? Apakah refleks hewan tulang belakang berbeda, dan, jika demikian, dalam hal apa, dari refleks tulang belakang yang dilakukan dengan partisipasi bagian sistem saraf pusat yang terletak lebih tinggi?
3-59. Pada tingkat apa, I atau II, bagian otak harus dibuat dan bagaimana eksperimen Sechenov dilakukan untuk membuktikan adanya penghambatan intrasentral?
Diagram otak katak
3-60. Tunjukkan pada gambar struktur yang merasakan perubahan keadaan otot rangka dan beri nama persarafan aferen dan eferennya. Disebut apakah serat eferen gamma dan apa perannya dalam propriosepsi? Dengan menggunakan diagram, cirikan peran fisiologis gelendong otot
3-61.Jenis penghambatan apa yang dapat dilakukan pada struktur yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2?
Skema berbagai bentuk penghambatan pada sistem saraf pusat
3-62. Sebutkan struktur yang ditunjukkan pada diagram dengan angka 1, 2, 3. Proses apa yang terjadi pada cabang terminal akson 1 jika impuls tiba di sepanjang jalur 1? Proses apa yang akan terjadi di bawah pengaruh impuls dari neuron 2 di ujung saraf 1?
Lokasi sinapsis penghambatan pada cabang akson prasinaps
3-63. Di manakah aktivitas listrik pada gambar dapat dicatat dan apa namanya? Di proses saraf manakah aktivitas listrik tipe 1 dicatat dan di proses saraf tipe 2 yang mana?Refleksi bioelektrik dari keadaan fungsional sinapsis.
3-64. Apa nama negara bagian yang terdapat kucing pada Gambar 2? Pada garis I, II, III atau IV manakah yang harus dibuat sayatan agar kucing mengalami kondisi seperti pada gambar? Inti manakah dan bagian mana dari sistem saraf pusat yang terpisah dari inti di bawahnya selama bagian ini? 1. Skema transeksi otak pada berbagai tingkatan. 2. Kucing setelah transeksi batang otak.
3-65. Yang fitur struktural Apakah sistem saraf otonom ditunjukkan pada diagram? Ciri-ciri persarafan organ apa yang berhubungan dengan struktur koneksi sinaptik di ganglion ini?
3-66. Setelah memeriksa diagram busur refleks yang disajikan, tentukan:
1) Apakah mungkin untuk mendaftarkan potensial aksi pada akar sensorik ke-2 ketika potensial aksi pertama dirangsang pada percobaan A?
2) Apakah mungkin untuk mendaftarkan potensial aksi pada akar motorik 2 ketika merangsang akar motorik 1 pada percobaan B?
3) Fenomena fisiologis apa yang ditunjukkan oleh fakta-fakta yang diperoleh dalam percobaan ini?
3-67. Dalam hal apa akan ada penjumlahan, dalam hal apa akan ada oklusi? Jenis penjumlahan apa pada sistem saraf pusat yang ditunjukkan pada diagram?
3-68. Diagram bagian sistem saraf otonom manakah yang ditunjukkan pada gambar? Organ dan sistem tubuh manakah yang dibalik oleh bagian sistem saraf otonom ini?
3-69. Diagram bagian sistem saraf otonom manakah yang ditunjukkan pada gambar? Sebutkan ruas-ruas sumsum tulang belakang yang tempat pusatnya berada. Organ dan sistem tubuh manakah yang dipersarafi oleh departemen ini?
3-70. Jelaskan mengapa tidak ada respons primer terhadap “stimulus kedua (ketika waktu penerapan stimulus pertama (pengkondisian) dan kedua (pengujian) sangat dekat. Respons primer yang timbul di zona proyeksi spesifik korteks selama dua rangsangan sensitif yang berurutan batang saraf. "Fenomena penindasan" dari primer kedua adalah jawaban yang terlihat. Huruf a, b, c, d, d, dst. menunjukkan urutan percobaan. Angka-angka menunjukkan waktu dalam mdetik antara rangsangan
3-71. Mengapa reaksi korteks serebral pada hewan terhadap rangsangan aferen dan rangsangan formasi retikuler mempunyai manifestasi yang sama pada EEG? Disebut apakah reaksi tersebut?
Perubahan elektroensefalogram selama stimulasi aferen (A)
dan dengan iritasi pada formasi retikuler (B).
3-72. Perhatikan kedua gambar tersebut dan jelaskan mengapa, ketika inti nonspesifik talamus teriritasi, perubahan EEG dicatat di berbagai bagian korteks serebral? Disebut apakah reaksi korteks serebral ini? Gambar A secara skematis menunjukkan respons listrik dari berbagai zona korteks serebral terhadap rangsangan arus ritmis dari inti nonspesifik talamus pada kucing. Pada Gambar B terdapat rekaman perubahan EEG pada zona 1, 2, 3. Di bawah ini terdapat tanda iritasi.
3-73. Bagaimana reaksi terhadap suara metronom yang terekam pada EEG kucing dalam keadaan tenang? Apa perbedaan EEG pada Gambar A dengan EEG pada Gambar B? Apa alasan perubahan EEG ketika kucing bereaksi terhadap kemunculan tikus?
Reaksi elektroensefalografik kucing terhadap suara metronom dalam berbagai keadaan motivasi (A dan B).
3-74. Ketika teriritasi, struktur otak manakah yang dapat menyebabkan reaksi defensif? Dengan mengiritasi struktur otak manakah reaksi stimulasi diri dapat diperoleh pada hewan?
Reaksi perilaku tikus terhadap stimulasi struktur hipotalamus
3-75. Refleks manakah yang ditunjukkan pada gambar? Tolong jelaskan. Bagaimana tonus otot berubah jika akar dorsal sumsum tulang belakang rusak?
(Tugas No. 3-76 – 3-82 dari lampiran CD di Buku Teks Fisiologi diedit oleh K.V. Sudakov [3])
3-76. Rangsangan dengan kekuatan yang sama membangkitkan dua refleks somatik motorik pada hewan percobaan. Bagian aferen dan eferen lengkung refleks pada refleks pertama jauh lebih panjang dibandingkan lengkung refleks refleks kedua. Namun, waktu reaksi refleks lebih pendek pada kasus pertama. Bagaimana laju reaksi yang lebih tinggi dapat dijelaskan dengan adanya jalur aferen dan eferen yang lebih panjang? Jenis serabut saraf apa yang memastikan konduksi eksitasi di sepanjang bagian aferen dan eferen dari busur refleks somatik?
3-77. Pemberian obat pada hewan percobaan menyebabkan terhentinya refleks somatik. Bagian mana dari busur refleks yang harus dikenai rangsangan listrik untuk menentukan apakah obat ini menghalangi konduksi eksitasi pada sinapsis sistem saraf pusat, sinapsis neuromuskular, atau mengganggu aktivitas kontraktil otot rangka itu sendiri.
3-78. Stimulasi bergantian dari dua serabut saraf rangsang yang berkumpul pada satu neuron tidak menyebabkan eksitasinya. Ketika hanya satu serabut yang distimulasi dengan frekuensi dua kali lipat, neuron akan tereksitasi. Bisakah eksitasi suatu neuron terjadi ketika serabut-serabut yang menyatu dengannya dirangsang secara simultan?
3-79. Serabut saraf A, B dan C berkumpul pada satu neuron.Datangnya eksitasi sepanjang serabut A menyebabkan depolarisasi membran neuron dan terjadinya potensial aksi (AP). Dengan datangnya eksitasi secara simultan di sepanjang serat A dan B, AP tidak terjadi dan hiperpolarisasi membran neuron diamati. Dengan datangnya eksitasi secara simultan di sepanjang serabut A dan C, AP juga tidak terjadi, tetapi tidak terjadi hiperpolarisasi membran neuron. Serabut manakah yang bersifat eksitatorik dan manakah yang bersifat penghambatan? Mediator apa yang bersifat penghambatan pada sistem saraf pusat? Dalam kasus manakah penghambatan kemungkinan besar terjadi melalui mekanisme pascasinaps, dan dalam kasus manakah penghambatan kemungkinan besar terjadi melalui mekanisme prasinaptik?
3-80. Seseorang yang terluka dalam kecelakaan mobil mengalami pecahnya sumsum tulang belakang sehingga mengakibatkan kelumpuhan pada anggota tubuh bagian bawah? Pada tingkat manakah pecahnya sumsum tulang belakang terjadi?
3-81. Pengaturan fungsi fisiologis disediakan oleh pusat saraf - kumpulan struktur sistem saraf pusat yang dapat ditempatkan di berbagai tingkat otak dan berkontribusi pada pemeliharaan proses vital. Dari sudut pandang ini, lesi manakah, jika hal-hal lain dianggap sama, yang lebih tidak menguntungkan bagi kelangsungan hidup pasien - perdarahan di medula oblongata atau di belahan otak?
3-82. Obat farmakologis mengurangi peningkatan rangsangan korteks serebral. Percobaan pada hewan menunjukkan bahwa obat tersebut tidak secara langsung mempengaruhi neuron kortikal. Struktur otak apa yang dapat dipengaruhi oleh obat yang diindikasikan sehingga menyebabkan penurunan peningkatan rangsangan korteks serebral?
Aktivitas koordinasi (CA) SSP merupakan kerja terkoordinasi neuron-neuron SSP, berdasarkan interaksi neuron satu sama lain.
Fungsi CD:
1) memastikan kinerja yang jelas dari fungsi dan refleks tertentu;
2) memastikan dimasukkannya secara konsisten berbagai pusat saraf dalam pekerjaan untuk memastikan bentuk yang kompleks kegiatan;
3) memastikan kerja terkoordinasi dari berbagai pusat saraf (selama tindakan menelan, pernapasan ditahan pada saat menelan; ketika pusat menelan tereksitasi, pusat pernapasan terhambat).
Prinsip dasar CD SSP dan mekanisme sarafnya.
1. Prinsip penyinaran (propagasi). Ketika sekelompok kecil neuron tereksitasi, eksitasi menyebar ke sejumlah besar neuron. Iradiasi dijelaskan:
1) adanya ujung akson dan dendrit yang bercabang, karena percabangan tersebut, impuls menyebar ke sejumlah besar neuron;
2) adanya interneuron di sistem saraf pusat, yang menjamin transmisi impuls dari sel ke sel. Iradiasi memiliki batasan, yang disediakan oleh neuron penghambat.
2. Prinsip konvergensi. Saat bersemangat jumlah besar eksitasi neuron dapat menyatu menjadi satu kelompok sel saraf.
3. Prinsip timbal balik - kerja pusat saraf yang terkoordinasi, terutama pada refleks yang berlawanan (fleksi, ekstensi, dll).
4. Prinsip dominasi. Dominan– fokus eksitasi dominan di sistem saraf pusat saat ini. Inilah pusat gairah yang terus-menerus, tak tergoyahkan, dan tak menyebar. Ia memiliki sifat-sifat tertentu: menghambat aktivitas pusat saraf lain, meningkatkan rangsangan, menarik impuls saraf dari fokus lain, dan merangkum impuls saraf. Fokus dominan ada dua jenis: asal eksogen (disebabkan oleh faktor lingkungan luar) dan endogen (disebabkan oleh faktor lingkungan internal). Yang dominan mendasari terbentuknya refleks terkondisi.
5. Prinsip umpan balik. Umpan balik merupakan aliran impuls ke dalam sistem saraf yang menginformasikan kepada sistem saraf pusat tentang bagaimana respon tersebut dilakukan, apakah cukup atau tidak. Ada dua jenis umpan balik:
1) umpan balik positif, menyebabkan peningkatan respon dari sistem saraf. Mendasari lingkaran setan yang mengarah pada berkembangnya penyakit;
2) umpan balik negatif, mengurangi aktivitas dan respons neuron SSP. Mendasari pengaturan diri.
6. Prinsip subordinasi. Dalam sistem saraf pusat terdapat subordinasi departemen tertentu satu sama lain, departemen tertinggi adalah korteks serebral.
7. Prinsip interaksi antara proses eksitasi dan inhibisi. Sistem saraf pusat mengoordinasikan proses eksitasi dan penghambatan:
kedua proses tersebut mampu melakukan konvergensi; proses eksitasi dan, pada tingkat lebih rendah, penghambatan mampu melakukan iradiasi. Penghambatan dan eksitasi dihubungkan oleh hubungan induktif. Proses eksitasi menyebabkan penghambatan, dan sebaliknya. Ada dua jenis induksi:
1) konsisten. Proses eksitasi dan penghambatan bergantian seiring berjalannya waktu;
2) saling menguntungkan. Ada dua proses yang terjadi secara bersamaan - eksitasi dan penghambatan. Induksi timbal balik dilakukan melalui induksi timbal balik positif dan negatif: jika penghambatan terjadi pada sekelompok neuron, maka timbul fokus eksitasi di sekitarnya (induksi timbal balik positif), dan sebaliknya.
Menurut definisi IP Pavlov, eksitasi dan inhibisi adalah dua sisi dari proses yang sama. Aktivitas koordinasi sistem saraf pusat memastikan interaksi yang jelas antara sel-sel saraf individu dan kelompok terpisah sel saraf. Ada tiga tingkat integrasi.
Tingkat pertama dipastikan karena fakta bahwa impuls dari neuron yang berbeda dapat berkumpul pada tubuh satu neuron, sehingga mengakibatkan penjumlahan atau penurunan eksitasi.
Tingkat kedua menyediakan interaksi antara kelompok sel individu.
Tingkat ketiga disediakan oleh sel-sel korteks serebral, yang berkontribusi pada tingkat adaptasi aktivitas sistem saraf pusat yang lebih maju terhadap kebutuhan tubuh.
Jenis inhibisi, interaksi proses eksitasi dan inhibisi pada sistem saraf pusat. Pengalaman I.M.Sechenov
Pengereman– proses aktif, yang terjadi ketika rangsangan bekerja pada jaringan, memanifestasikan dirinya dalam penekanan eksitasi lain; tidak ada fungsi fungsional jaringan.
Penghambatan hanya dapat berkembang dalam bentuk respon lokal.
Ada dua jenis pengereman:
1) utama. Untuk kemunculannya, diperlukan adanya neuron penghambat khusus. Penghambatan terjadi terutama tanpa eksitasi sebelumnya di bawah pengaruh pemancar penghambat. Ada dua jenis penghambatan primer:
a) prasinaps pada sinapsis akso-aksonal;
b) postsinaptik pada sinaps aksodendritik.
2) sekunder. Itu tidak memerlukan struktur penghambatan khusus, terjadi sebagai akibat dari perubahan aktivitas fungsional struktur tereksitasi biasa, dan selalu dikaitkan dengan proses eksitasi. Jenis pengereman sekunder:
a) transendental, terjadi ketika ada aliran informasi dalam jumlah besar yang masuk ke dalam sel. Aliran informasi berada di luar fungsi neuron;
b) pesimis, yang terjadi dengan frekuensi iritasi yang tinggi;
c) parabiotik, yang terjadi dengan iritasi yang kuat dan berkepanjangan;
d) penghambatan setelah eksitasi, akibat penurunan keadaan fungsional neuron setelah eksitasi;
e) penghambatan menurut prinsip induksi negatif;
e) penghambatan refleks terkondisi.
Proses eksitasi dan inhibisi saling berkaitan erat satu sama lain, terjadi secara bersamaan dan merupakan manifestasi yang berbeda dari satu proses. Fokus eksitasi dan penghambatan bersifat mobile, mencakup area populasi saraf yang lebih besar atau lebih kecil dan dapat lebih atau kurang jelas. Eksitasi tentu digantikan oleh inhibisi, begitu pula sebaliknya, yaitu terdapat hubungan induktif antara inhibisi dan eksitasi.
Penghambatan mendasari koordinasi gerakan dan melindungi neuron pusat dari eksitasi berlebihan. Penghambatan pada sistem saraf pusat dapat terjadi ketika impuls saraf dengan kekuatan yang berbeda-beda dari beberapa rangsangan secara bersamaan memasuki sumsum tulang belakang. Stimulasi yang lebih kuat menghambat refleks yang seharusnya terjadi sebagai respons terhadap refleks yang lebih lemah.
Pada tahun 1862, I.M. Sechenov menemukan fenomena penghambatan sentral. Ia membuktikan dalam eksperimennya bahwa iritasi dengan kristal natrium klorida pada talamus visual katak (belahan otak telah dihilangkan) menyebabkan terhambatnya refleks sumsum tulang belakang. Setelah stimulus dihilangkan, aktivitas refleks sumsum tulang belakang dipulihkan. Hasil percobaan ini memungkinkan I.M. Secheny menyimpulkan bahwa pada sistem saraf pusat, seiring dengan proses eksitasi, berkembang pula proses penghambatan yang mampu menghambat tindakan refleks tubuh. N. E. Vvedensky mengemukakan bahwa fenomena penghambatan didasarkan pada prinsip induksi negatif: area yang lebih bergairah di sistem saraf pusat menghambat aktivitas area yang kurang bergairah.
Interpretasi modern dari pengalaman I.M. Sechenov (I.M. Sechenov mengiritasi formasi retikuler batang otak): eksitasi formasi retikuler meningkatkan aktivitas neuron penghambat sumsum tulang belakang - sel Renshaw, yang mengarah pada penghambatan α-motoneuron dari sumsum tulang belakang sumsum tulang belakang dan menghambat aktivitas refleks sumsum tulang belakang.
Metode mempelajari sistem saraf pusat
Ada dua kelompok besar metode untuk mempelajari sistem saraf pusat:
1) metode eksperimen, yang dilakukan pada hewan;
2) metode klinis yang dapat diterapkan pada manusia.
Ke nomor tersebut metode eksperimental fisiologi klasik mencakup metode yang bertujuan untuk mengaktifkan atau menekan pembentukan saraf yang sedang dipelajari. Ini termasuk:
1) metode potongan melintang sistem saraf pusat pada berbagai tingkatan;
2) metode ekstirpasi (pengangkatan berbagai bagian, denervasi organ);
3) metode iritasi dengan aktivasi (iritasi yang memadai - iritasi dengan impuls listrik yang mirip dengan impuls saraf; iritasi yang tidak memadai - iritasi senyawa kimia, iritasi tingkat sengatan listrik) atau penindasan (menghalangi transmisi eksitasi di bawah pengaruh dingin, bahan kimia, arus searah);
4) observasi (salah satu metode tertua yang mempelajari fungsi sistem saraf pusat yang tidak kehilangan signifikansinya. Dapat digunakan secara mandiri, dan sering digunakan dalam kombinasi dengan metode lain).
Metode eksperimen seringkali digabungkan satu sama lain ketika melakukan eksperimen.
Metode klinis bertujuan untuk mempelajari keadaan fisiologis sistem saraf pusat pada manusia. Ini mencakup metode berikut:
1) observasi;
2) metode pencatatan dan analisis potensi listrik otak (elektro-, pneumo-, magnetoensefalografi);
3) metode radioisotop (menyelidiki sistem regulasi neurohumoral);
4) metode refleks terkondisi (mempelajari fungsi korteks serebral dalam mekanisme pembelajaran dan pengembangan perilaku adaptif);
5) metode kuesioner (menilai fungsi integratif korteks serebral);
6) metode pemodelan (pemodelan matematika, pemodelan fisik, dll). Model adalah suatu mekanisme yang dibuat secara artifisial yang mempunyai kemiripan fungsional tertentu dengan mekanisme tubuh manusia yang diteliti;
7) metode cybernetic (mempelajari proses kontrol dan komunikasi dalam sistem saraf). Ditujukan untuk mempelajari organisasi (sifat sistemik sistem saraf di berbagai tingkatan), manajemen (pemilihan dan penerapan pengaruh yang diperlukan untuk memastikan berfungsinya suatu organ atau sistem), kegiatan informasi(kemampuan untuk memahami dan memproses informasi - suatu dorongan untuk menyesuaikan tubuh dengan perubahan lingkungan).
Prinsip dasar berfungsinya sistem saraf pusat adalah proses pengaturan, pengendalian fungsi fisiologis, yang bertujuan untuk menjaga keteguhan sifat dan komposisi lingkungan internal tubuh. Sistem saraf pusat memastikan hubungan optimal antara tubuh dan lingkungan, stabilitas, integritas, tingkat aktivitas vital tubuh yang optimal.
Ada dua jenis regulasi utama: humoral dan gugup.
Proses pengendalian humoral melibatkan perubahan aktivitas fisiologis tubuh di bawah pengaruh bahan kimia yang dibawa oleh cairan tubuh. Sumber penyampaian informasi adalah zat kimia– zona pemanfaatan, produk metabolisme (karbon dioksida, glukosa, asam lemak), informon, hormon kelenjar endokrin, hormon lokal atau jaringan.
Proses regulasi saraf melibatkan pengendalian perubahan fungsi fisiologis di sepanjang serabut saraf menggunakan potensi eksitasi di bawah pengaruh transfer informasi.
Karakteristik:
1) merupakan produk evolusi selanjutnya;
2) memberikan pengaturan yang cepat;
3) mempunyai sasaran dampak yang pasti;
4) menerapkan metode pengaturan yang ekonomis;
5) memastikan keandalan transmisi informasi yang tinggi.
Di dalam tubuh, mekanisme saraf dan humoral bekerja sebagai satu sistem kontrol neurohumoral. Ini adalah bentuk gabungan, dimana dua mekanisme kontrol digunakan secara bersamaan; keduanya saling berhubungan dan saling bergantung.
Sistem saraf adalah kumpulan sel-sel saraf, atau neuron.
Menurut lokalisasi mereka membedakan:
1) bagian tengah – otak dan sumsum tulang belakang;
2) perifer - proses sel saraf otak dan sumsum tulang belakang.
Menurut fitur fungsionalnya, mereka dibedakan:
1) departemen somatik, mengatur aktivitas motorik;
2) vegetatif, mengatur aktivitas organ dalam, kelenjar endokrin, pembuluh darah, persarafan trofik otot dan sistem saraf pusat itu sendiri.
Fungsi sistem saraf:
1) fungsi koordinasi integratif. Menyediakan fungsi berbagai organ dan sistem fisiologis, mengoordinasikan aktivitasnya satu sama lain;
2) menjamin eratnya hubungan antara tubuh manusia dan lingkungan pada tingkat biologis dan sosial;
3) pengaturan tingkat proses metabolisme pada berbagai organ dan jaringan, serta pada diri sendiri;
4) penyediaan aktivitas mental oleh departemen yang lebih tinggi dari sistem saraf pusat.
2. saraf. Fitur struktural, makna, tipe
Unit struktural dan fungsional jaringan saraf adalah sel saraf - saraf.
Neuron adalah sel khusus yang mampu menerima, mengkode, mengirimkan dan menyimpan informasi, menjalin kontak dengan neuron lain, dan mengatur respons tubuh terhadap iritasi.
Secara fungsional, neuron dibagi menjadi:
1) bagian reseptif (dendrit dan membran soma neuron);
2) bagian integratif (soma dengan akson hillock);
3) bagian transmisi (bukit akson dengan akson).
Bagian persepsi.
Dendrit– bidang reseptif utama neuron. Membran dendrit mampu merespons mediator. Sebuah neuron mempunyai beberapa dendrit bercabang. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa neuron adalah pendidikan informasi harus mempunyai input dalam jumlah besar. Melalui kontak khusus, informasi mengalir dari satu neuron ke neuron lainnya. Kontak ini disebut "duri".
Membran neuron soma memiliki ketebalan 6 nm dan terdiri dari dua lapisan molekul lipid. Ujung hidrofilik molekul-molekul ini menghadap fase air: satu lapisan molekul menghadap ke dalam, yang lainnya menghadap ke luar. Ujung hidrofilik diputar ke arah satu sama lain - di dalam membran. Lapisan ganda lipid pada membran mengandung protein yang melakukan beberapa fungsi:
1) memompa protein - menggerakkan ion dan molekul di dalam sel melawan gradien konsentrasi;
2) protein yang tertanam dalam saluran memberikan permeabilitas selektif membran;
3) protein reseptor mengenali molekul yang diperlukan dan memasangnya pada membran;
4) enzim memperlancar aliran reaksi kimia pada permukaan neuron.
Dalam beberapa kasus, protein yang sama dapat berfungsi sebagai reseptor, enzim, dan pompa.
Bagian integratif.
Bukit akson– titik di mana akson keluar dari neuron.
Neuron soma (badan neuron) melakukan, bersama dengan fungsi informasi dan trofik, sehubungan dengan proses dan sinapsisnya. Soma memastikan pertumbuhan dendrit dan akson. Neuron soma tertutup dalam membran multilayer, yang memastikan pembentukan dan propagasi potensi elektrotonik ke bukit akson.
Bagian transmisi.
Akson- pertumbuhan sitoplasma, disesuaikan untuk membawa informasi yang dikumpulkan oleh dendrit dan diproses di neuron. Akson sel dendritik memiliki diameter konstan dan ditutupi dengan selubung mielin yang terbentuk dari glia; akson memiliki ujung bercabang yang mengandung mitokondria dan formasi sekretori.
Fungsi neuron:
1) generalisasi impuls saraf;
2) menerima, menyimpan dan mengirimkan informasi;
3) kemampuan menggeneralisasi sinyal rangsang dan penghambatan (fungsi integratif).
Jenis-jenis neuron:
1) menurut lokalisasi:
a) pusat (otak dan sumsum tulang belakang);
b) perifer (ganglia serebral, saraf kranial);
2) tergantung pada fungsinya:
a) aferen (sensitif), membawa informasi dari reseptor ke sistem saraf pusat;
b) interkalar (penghubung), dalam kasus dasar menyediakan komunikasi antara neuron aferen dan eferen;
c) eferen:
– motorik – tanduk anterior sumsum tulang belakang;
– sekretori – tanduk lateral sumsum tulang belakang;
3) tergantung pada fungsinya:
a) merangsang;
b) penghambatan;
4) tergantung pada karakteristik biokimia, pada sifat mediator;
5) tergantung pada kualitas stimulus yang dirasakan oleh neuron:
a) monomodal;
b) multimoda.
3. Busur refleks, komponen, jenis, fungsinya
Aktivitas tubuh merupakan reaksi refleks alami terhadap suatu rangsangan. Refleks– reaksi tubuh terhadap iritasi reseptor, yang dilakukan dengan partisipasi sistem saraf pusat. Dasar struktural dari refleks adalah busur refleks.
Busur refleks- rantai sel saraf yang terhubung secara seri yang memastikan terjadinya reaksi, respons terhadap iritasi.
Busur refleks terdiri dari enam komponen: reseptor, jalur aferen (sensitif), pusat refleks, jalur eferen (motorik, sekretori), efektor (organ kerja), umpan balik.
Busur refleks dapat terdiri dari dua jenis:
1) sederhana - busur refleks monosinaptik (busur refleks refleks tendon), terdiri dari 2 neuron (reseptor (aferen) dan efektor), terdapat 1 sinapsis di antara keduanya;
2) kompleks – busur refleks polisinaptik. Mereka terdiri dari 3 neuron (mungkin ada lebih) - reseptor, satu atau lebih interkalar dan efektor.
Gagasan tentang busur refleks sebagai respons yang bijaksana dari tubuh menentukan kebutuhan untuk melengkapi busur refleks dengan tautan lain - putaran umpan balik. Komponen ini menjalin hubungan antara hasil realisasi reaksi refleks dan pusat saraf yang mengeluarkan perintah eksekutif. Dengan bantuan komponen ini, busur refleks terbuka diubah menjadi busur tertutup.
Ciri-ciri busur refleks monosinaptik sederhana:
1) reseptor dan efektor yang dekat secara geografis;
2) busur refleks dua neuron, monosinaptik;
3) serabut saraf golongan A? (70-120 m/s);
4) waktu refleks yang singkat;
5) otot berkontraksi menurut jenis kontraksi otot tunggal.
Ciri-ciri busur refleks monosinaptik yang kompleks:
1) reseptor dan efektor yang terpisah secara teritorial;
2) lengkungan reseptor tiga neuron (mungkin ada lebih banyak neuron);
3) adanya serabut saraf golongan C dan B;
4) kontraksi otot sesuai tipe tetanus.
Ciri-ciri refleks otonom:
1) interneuron terletak di tanduk lateral;
2) jalur saraf preganglionik dimulai dari tanduk lateral, setelah ganglion - postganglionik;
3) jalur eferen refleks lengkung saraf otonom diinterupsi oleh ganglion otonom, tempat neuron eferen berada.
Perbedaan antara lengkung saraf simpatis dan parasimpatis: lengkung saraf simpatis memiliki jalur preganglionik yang pendek, karena ganglion otonom terletak lebih dekat ke sumsum tulang belakang, dan jalur postganglioniknya panjang.
Pada jalur parasimpatis, yang terjadi adalah sebaliknya: jalur praganglionik panjang, karena ganglion terletak dekat dengan organ atau di dalam organ itu sendiri, dan jalur pascaganglionik pendek.
4. Sistem fungsional tubuh
Sistem fungsional– penyatuan fungsional sementara dari pusat saraf berbagai organ dan sistem tubuh untuk mencapai hasil akhir yang bermanfaat.
Hasil yang bermanfaat adalah faktor pembentuk diri sistem saraf. Hasil dari suatu tindakan merupakan indikator adaptif penting yang diperlukan untuk fungsi normal tubuh.
Ada beberapa kelompok hasil akhir yang bermanfaat:
1) metabolik – akibat dari proses metabolisme tingkat molekuler, yang menciptakan zat dan produk akhir yang diperlukan untuk kehidupan;
2) homeostatis – keteguhan indikator keadaan dan komposisi media tubuh;
3) perilaku – hasil dari kebutuhan biologis (seksual, makanan, minuman);
4) sosial – kepuasan kebutuhan sosial dan spiritual.
Bagian sistem fungsional berbagai organ dan sistem disertakan, yang masing-masing berperan aktif dalam mencapai hasil yang bermanfaat.
Sistem fungsional, menurut P.K.Anokhin, mencakup lima komponen utama:
1) hasil adaptif yang berguna - hasil yang menciptakan sistem fungsional;
2) alat pengatur (akseptor hasil) – sekelompok sel saraf di mana model hasil masa depan terbentuk;
3) aferentasi terbalik (menyalurkan informasi dari reseptor ke tautan pusat sistem fungsional) - impuls saraf aferen sekunder yang menuju ke akseptor hasil tindakan untuk mengevaluasi hasil akhir;
4) alat kendali (hubungan pusat) – hubungan fungsional pusat saraf dengan sistem endokrin;
5) komponen eksekutif (alat reaksi) - ini adalah organ dan sistem fisiologis tubuh (vegetatif, endokrin, somatik). Terdiri dari empat komponen:
a) organ dalam;
b) kelenjar endokrin;
c) otot rangka;
d) reaksi perilaku.
Sifat-sifat sistem fungsional:
1) dinamisme. Sistem fungsional dapat mencakup organ dan sistem tambahan, yang bergantung pada kompleksitas situasi saat ini;
2) kemampuan mengatur diri sendiri. Ketika nilai terkontrol atau hasil akhir yang bermanfaat menyimpang dari nilai optimal, serangkaian reaksi kompleks spontan terjadi, yang mengembalikan indikator ke tingkat optimal. Pengaturan diri terjadi dengan adanya umpan balik.
Beberapa sistem fungsional beroperasi secara bersamaan di dalam tubuh. Mereka berada dalam interaksi berkelanjutan, yang tunduk pada prinsip-prinsip tertentu:
1) prinsip sistem genesis. Pematangan selektif dan evolusi sistem fungsional terjadi (sistem peredaran darah, pernafasan, nutrisi fungsional matang dan berkembang lebih awal dari yang lain);
2) prinsip interaksi berlipat ganda. Ada generalisasi aktivitas berbagai sistem fungsional yang bertujuan untuk mencapai hasil multikomponen (parameter homeostasis);
3) prinsip hierarki. Sistem fungsional disusun dalam barisan tertentu sesuai dengan kepentingannya (sistem fungsional integritas jaringan, sistem nutrisi fungsional, sistem reproduksi fungsional, dll);
4) prinsip interaksi dinamis sekuensial. Terdapat urutan yang jelas dalam mengubah aktivitas dari satu sistem fungsional ke sistem fungsional lainnya.
5. Koordinasi kegiatan susunan saraf pusat
Aktivitas koordinasi (CA) SSP merupakan kerja terkoordinasi neuron-neuron SSP, berdasarkan interaksi neuron satu sama lain.
Fungsi CD:
1) memastikan kinerja yang jelas dari fungsi dan refleks tertentu;
2) memastikan dimasukkannya berbagai pusat saraf secara konsisten dalam pekerjaan untuk memastikan bentuk aktivitas yang kompleks;
3) memastikan kerja terkoordinasi dari berbagai pusat saraf (selama tindakan menelan, pernapasan ditahan pada saat menelan; ketika pusat menelan tereksitasi, pusat pernapasan terhambat).
Prinsip dasar CD SSP dan mekanisme sarafnya.
1. Prinsip penyinaran (propagasi). Ketika sekelompok kecil neuron tereksitasi, eksitasi menyebar ke sejumlah besar neuron. Iradiasi dijelaskan:
1) adanya ujung akson dan dendrit yang bercabang, karena percabangan tersebut, impuls menyebar ke sejumlah besar neuron;
2) adanya interneuron di sistem saraf pusat, yang menjamin transmisi impuls dari sel ke sel. Iradiasi memiliki batasan, yang disediakan oleh neuron penghambat.
2. Prinsip konvergensi. Ketika sejumlah besar neuron tereksitasi, eksitasi tersebut dapat berkumpul pada satu kelompok sel saraf.
3. Prinsip timbal balik - kerja pusat saraf yang terkoordinasi, terutama pada refleks yang berlawanan (fleksi, ekstensi, dll).
4. Prinsip dominasi. Dominan– fokus eksitasi dominan di sistem saraf pusat saat ini. Inilah pusat gairah yang terus-menerus, tak tergoyahkan, dan tak menyebar. Ia memiliki sifat-sifat tertentu: menghambat aktivitas pusat saraf lain, meningkatkan rangsangan, menarik impuls saraf dari fokus lain, dan merangkum impuls saraf. Fokus dominasi ada dua jenis: eksogen (disebabkan oleh faktor lingkungan) dan endogen (disebabkan oleh faktor lingkungan internal). Yang dominan mendasari terbentuknya refleks terkondisi.
5. Prinsip umpan balik. Umpan balik merupakan aliran impuls ke dalam sistem saraf yang menginformasikan kepada sistem saraf pusat tentang bagaimana respon tersebut dilakukan, apakah cukup atau tidak. Ada dua jenis umpan balik:
1) umpan balik positif, menyebabkan peningkatan respon dari sistem saraf. Mendasari lingkaran setan yang mengarah pada berkembangnya penyakit;
2) umpan balik negatif, mengurangi aktivitas dan respons neuron SSP. Mendasari pengaturan diri.
6. Prinsip subordinasi. Dalam sistem saraf pusat terdapat subordinasi departemen tertentu satu sama lain, departemen tertinggi adalah korteks serebral.
7. Prinsip interaksi antara proses eksitasi dan inhibisi. Sistem saraf pusat mengoordinasikan proses eksitasi dan penghambatan:
kedua proses tersebut mampu melakukan konvergensi; proses eksitasi dan, pada tingkat lebih rendah, penghambatan mampu melakukan iradiasi. Penghambatan dan eksitasi dihubungkan oleh hubungan induktif. Proses eksitasi menyebabkan penghambatan, dan sebaliknya. Ada dua jenis induksi:
1) konsisten. Proses eksitasi dan penghambatan bergantian seiring berjalannya waktu;
2) saling menguntungkan. Ada dua proses yang terjadi secara bersamaan - eksitasi dan penghambatan. Induksi timbal balik dilakukan melalui induksi timbal balik positif dan negatif: jika penghambatan terjadi pada sekelompok neuron, maka timbul fokus eksitasi di sekitarnya (induksi timbal balik positif), dan sebaliknya.
Menurut definisi IP Pavlov, eksitasi dan inhibisi adalah dua sisi dari proses yang sama. Aktivitas koordinasi sistem saraf pusat memastikan interaksi yang jelas antara sel saraf individu dan kelompok sel saraf individu. Ada tiga tingkat integrasi.
Tingkat pertama dipastikan karena fakta bahwa impuls dari neuron yang berbeda dapat berkumpul pada tubuh satu neuron, sehingga mengakibatkan penjumlahan atau penurunan eksitasi.
Tingkat kedua menyediakan interaksi antara kelompok sel individu.
Tingkat ketiga disediakan oleh sel-sel korteks serebral, yang berkontribusi pada tingkat adaptasi aktivitas sistem saraf pusat yang lebih maju terhadap kebutuhan tubuh.
6. Jenis inhibisi, interaksi proses eksitasi dan inhibisi pada sistem saraf pusat. Pengalaman I.M.Sechenov
Pengereman– proses aktif yang terjadi ketika rangsangan bekerja pada jaringan, memanifestasikan dirinya dalam penekanan eksitasi lain, tidak ada fungsi fungsional jaringan.
Penghambatan hanya dapat berkembang dalam bentuk respon lokal.
Ada dua jenis pengereman:
1) utama. Untuk kemunculannya, diperlukan adanya neuron penghambat khusus. Penghambatan terjadi terutama tanpa eksitasi sebelumnya di bawah pengaruh pemancar penghambat. Ada dua jenis penghambatan primer:
a) prasinaps pada sinapsis akso-aksonal;
b) postsinaptik pada sinaps aksodendritik.
2) sekunder. Itu tidak memerlukan struktur penghambatan khusus, terjadi sebagai akibat dari perubahan aktivitas fungsional struktur tereksitasi biasa, dan selalu dikaitkan dengan proses eksitasi. Jenis pengereman sekunder:
a) transendental, terjadi ketika ada aliran informasi dalam jumlah besar yang masuk ke dalam sel. Aliran informasi berada di luar fungsi neuron;
b) pesimis, yang terjadi dengan frekuensi iritasi yang tinggi;
c) parabiotik, yang terjadi dengan iritasi yang kuat dan berkepanjangan;
d) penghambatan setelah eksitasi, akibat penurunan keadaan fungsional neuron setelah eksitasi;
e) penghambatan menurut prinsip induksi negatif;
e) penghambatan refleks terkondisi.
Proses eksitasi dan inhibisi saling berkaitan erat satu sama lain, terjadi secara bersamaan dan merupakan manifestasi yang berbeda dari satu proses. Fokus eksitasi dan penghambatan bersifat mobile, mencakup area populasi saraf yang lebih besar atau lebih kecil dan dapat lebih atau kurang jelas. Eksitasi tentu digantikan oleh inhibisi, begitu pula sebaliknya, yaitu terdapat hubungan induktif antara inhibisi dan eksitasi.
Penghambatan mendasari koordinasi gerakan dan melindungi neuron pusat dari eksitasi berlebihan. Penghambatan pada sistem saraf pusat dapat terjadi ketika impuls saraf dengan kekuatan yang berbeda-beda dari beberapa rangsangan secara bersamaan memasuki sumsum tulang belakang. Stimulasi yang lebih kuat menghambat refleks yang seharusnya terjadi sebagai respons terhadap refleks yang lebih lemah.
Pada tahun 1862, I.M. Sechenov menemukan fenomena penghambatan sentral. Ia membuktikan dalam eksperimennya bahwa iritasi dengan kristal natrium klorida pada talamus visual katak (belahan otak telah dihilangkan) menyebabkan terhambatnya refleks sumsum tulang belakang. Setelah stimulus dihilangkan, aktivitas refleks sumsum tulang belakang dipulihkan. Hasil percobaan ini memungkinkan I.M. Secheny menyimpulkan bahwa pada sistem saraf pusat, seiring dengan proses eksitasi, berkembang pula proses penghambatan yang mampu menghambat tindakan refleks tubuh. N. E. Vvedensky mengemukakan bahwa fenomena penghambatan didasarkan pada prinsip induksi negatif: area yang lebih bergairah di sistem saraf pusat menghambat aktivitas area yang kurang bergairah.
Interpretasi modern dari eksperimen I.M. Sechenov (I.M. Sechenov mengiritasi formasi retikuler batang otak): eksitasi formasi retikuler meningkatkan aktivitas neuron penghambat sumsum tulang belakang - sel Renshaw, yang mengarah pada penghambatan neuron motorik sumsum tulang belakang dan menghambat aktivitas refleks sumsum tulang belakang.
7. Metode mempelajari sistem saraf pusat
Ada dua kelompok besar metode untuk mempelajari sistem saraf pusat:
1) metode eksperimen, yang dilakukan pada hewan;
2) metode klinis yang dapat diterapkan pada manusia.
Ke nomor tersebut metode eksperimental fisiologi klasik mencakup metode yang bertujuan untuk mengaktifkan atau menekan pembentukan saraf yang sedang dipelajari. Ini termasuk:
1) metode potongan melintang sistem saraf pusat pada berbagai tingkatan;
2) metode ekstirpasi (pengangkatan berbagai bagian, denervasi organ);
3) metode iritasi dengan aktivasi (iritasi yang memadai - iritasi dengan impuls listrik yang mirip dengan saraf; iritasi yang tidak memadai - iritasi dengan senyawa kimia, iritasi bertingkat dengan arus listrik) atau penekanan (menghalangi transmisi eksitasi di bawah pengaruh dingin, bahan kimia, arus searah);
4) observasi (salah satu metode tertua yang mempelajari fungsi sistem saraf pusat yang tidak kehilangan signifikansinya. Dapat digunakan secara mandiri, dan sering digunakan dalam kombinasi dengan metode lain).
Metode eksperimen seringkali digabungkan satu sama lain ketika melakukan eksperimen.
Metode klinis bertujuan untuk mempelajari keadaan fisiologis sistem saraf pusat pada manusia. Ini mencakup metode berikut:
1) observasi;
2) metode pencatatan dan analisis potensi listrik otak (elektro-, pneumo-, magnetoensefalografi);
3) metode radioisotop (menyelidiki sistem regulasi neurohumoral);
4) metode refleks terkondisi (mempelajari fungsi korteks serebral dalam mekanisme pembelajaran dan pengembangan perilaku adaptif);
5) metode kuesioner (menilai fungsi integratif korteks serebral);
6) metode pemodelan (pemodelan matematika, pemodelan fisik, dll). Model adalah suatu mekanisme yang dibuat secara artifisial yang mempunyai kemiripan fungsional tertentu dengan mekanisme tubuh manusia yang diteliti;
7) metode cybernetic (mempelajari proses kontrol dan komunikasi dalam sistem saraf). Ditujukan untuk mempelajari organisasi (sifat sistemik sistem saraf di berbagai tingkatan), manajemen (pemilihan dan penerapan pengaruh yang diperlukan untuk memastikan berfungsinya organ atau sistem), aktivitas informasi (kemampuan untuk memahami dan memproses informasi - suatu dorongan dalam urutan untuk menyesuaikan tubuh terhadap perubahan lingkungan).
