К мышце или внутреннему органу нервный импульс поступает по: ОГЭ по биологии 2022 задание 9: номер 31

Содержание

Тест по биологии «Нервная система человека» 8 класс

Тематический тест по разделу «Нервная система человека»

Тест состоит из частей А,В и С. На его выполнение отводится 26 минут.

Варианты 1-2(2 вариант выделен полужирным шрифтом)

Часть А

Выберите 1 правильный ,по вашему мнению, ответ.

А1.Как называется короткий отросток нейрона

а)аксон б)дендрит

в)нерв г)синапс

А1.Как называется длинный отросток нейрона

а)аксон б)дендрит

в)нерв г)синапс

А2.К периферической нервной системе относят

а)головной мозг и нервы б)спинной мозг и нервные узлы

в)нервы и нервные узлы г)спинной и головной мозг

А2.К центральной нервной системе относят

а)головной мозг и нервы б)спинной мозг и нервные узлы

в)нервы и нервные узлы г)спинной и головной мозг

А3.Сигналы идут в центральную нервную систему по нервам

а)чувствительным б)исполнительным

в)смешанным г)все ответы верны

А3.Сигналы от мозга к органам передаются по нервам

а)чувствительным б)исполнительным

в)смешанным г)все ответы верны

А4.Сколько пар нервов отходит от спинного мозга

а)30 б)31

в)32 г)33

А4.Сколько отделов имеется в головном мозге

а)3 б)4

в)5 г)6

А5.Серое вещество мозга образованно

а)дендритами б)телами нейронов

в)аксонами г)дендритами и телами нейронов

А5.Белое вещество мозга образованно

а)дендритами б)телами нейронов

в)аксонами г)дендритами и телами нейронов

А6.Куда стекается вся информация от органов чувств

а)гипоталамус б)таламус

в)большие полушария г)мозжечок

А6.Какой отдел головного мозга обеспечивает координацию движения

а)гипоталамус б)таламус

в)большие полушария г)мозжечок

А7.В пределах центральной нервной системы находятся

а)рецептор б)вставочный нейрон

в)чувствительный нейрон г)двигательный нейрон

А7.К мышце или внутреннему органу нервный импульс поступает по

а)рецептор б)вставочный нейрон

в)чувствительный нейрон г)двигательный нейрон

А8.Центр жажды и голода находится в

а)кора головного мозга б)промежуточный мозг

в)мост г)средний мозг

А8.Постоянство внутренней среды организма контролируется

а)кора головного мозга б)промежуточный мозг

в)мост г)средний мозг

А9.Обонятельные и вкусовые зоны находятся в …. доле

а)лобной б)височной

в)затылочной г)теменной

А9.Нейроны зрительной зоны находятся в… доле

а)лобной б)височной

в)затылочной г)теменной

А10.Верны ли следующие суждения?

А. Рефлекс начинается с раздражения рецепторов.

Б.В рефлекторную дугу входят рецепторы, головной мозг и рабочий орган

а)верно только А б)верно только Б

в)верны оба суждения г)оба суждения неверны

А10.Верны ли следующие суждения?

А. Рефлексы, приобретённые в процессе жизни ,называют безусловными.

Б. Рефлекторной дугой называют путь ,по которому сигналы от рецептора идут к исполнительному органу.

а)верно только А б)верно только Б

в)верны оба суждения г)оба суждения неверны

Часть В

В1.Выберите 3 правильных ,по вашему мнению, ответа из 6 и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие особенности характерны для вегетативной нервной системы

1)управляет внутренними органами, гладкой мускулатурой

2)подчиняется волевому контролю

3)не подчиняется воле человека

4)регулируется гипоталамусом

5)центром её является кора больших полушарий головного мозга

6)регулирует работу поперечнополосатой мышечной ткани скелетных мышц

В1.Выберите 3 правильных ,по вашему мнению ответа ,из 6 и запишите цифры, под которыми они указаны.

Какие особенности характерны для соматической нервной системы

1)управляет внутренними органами, гладкой мускулатурой

2)подчиняется волевому контролю

3)не подчиняется воле человека

4)регулируется гипоталамусом

5)центром её является кора больших полушарий головного мозга

6)регулирует работу поперечнополосатой мышечной ткани скелетных мышц

В2.Установите соответствие между отделами головного мозга и их функциями

Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

Функции отделы

А. регулирует работу органов левой части туловища 1.правое полушарие

Б. отвечает за способности к музыке и изобразительному искусству 2.левое полушарие

В.  контролирует речь, а также способности к чтению и письму

Г.  отвечает за логику и анализ

Д. специализируется на обработке информации, которая выражается в символах и образах

Е. регулирует работу органов правой части туловища

Ответ:

А

Б

В

Г

Д

Е

В2.Установите соответствие между отделами головного мозга и их функциями

Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

Функции отделы

А. регуляция мышечного тонуса 1.средний мозг

Б. центр слюноотделения и глотания 2.продолговатый мозг

В. центр вдоха и выдоха

Г. отвечает за ориентировочный рефлекс

Д .регулирует величину зрачка и кривизну хрусталика

Е .находится центр защитных рефлексов

Ответ:

А

Б

В

Г

Д

Е

В3. Установите соответствие между подотделами нервной системы и их функциями

Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

Функции подотделы

А. активизируется в экстремальных условиях 1. симпатический

Б. снижает артериальное давление 2. парасимпатический

В. повышает тонус скелетных мышц

Г. увеличивается содержание сахара в крови

Д. активизируется работа органов пищеварения

Е. расширяются кожные сосуды

Ответ:

А

Б

В

Г

Д

Е

В3. Установите соответствие между подотделами нервной системы и их функциями

Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

Функции подотделы

А. называют системой отбоя 1. симпатический

Б . повышает артериальное давление 2. парасимпатический

В. дыхание становится более ровным и глубоким

Г. уменьшается содержание сахара в крови

Д. органы пищеварения затормаживают свою деятельность

Е. сосуды кожи суживаются ,кожные покровы бледнеют

Ответ:

А

Б

В

Г

Д

Е

С1.Какая доля коры головного мозга находится под №2 какие центры находятся в ней?

С1.какая доля коры головного мозга находится под №1, какие центры находятся в ней?

С2. Почему парасимпатический подотдел вегетативной нервной системы называют «системой отбоя»?

С2. Почему симпатический подотдел вегетативной нервной системы называют «системой аварийных ситуаций»?

Ответы к тесту «Нервная система человека»

Задание А

№ варианта

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

А9

А10

1

б

в

а

б

г

б

б

б

б

а

2

а

г

б

в

в

г

г

б

в

б

Задание В.

№ варианта

В1

В2

В3

1

1,3,4

А

Б

В

Г

Д

Е

1

1

2

2

1

2

А

Б

В

Г

Д

Е

1

2

1

1

2

2

2

2,5,6

А

Б

В

Г

Д

Е

1

2

2

1

1

2

А

Б

В

Г

Д

Е

2

1

2

2

1

1

Задание С.

№ варианта

С1

С2

1

Затылочная доля, зрительный центр

Он включается после напряжённой работы. Он возвращает деятельность сердца в состояние покоя, уменьшает давление и содержание сахара в крови. Под ее влиянием дыхание становится более редким, расширяется кожные сосуды и активизируются органы пищеварения.

2

Теменная доля .Центр кожно-мышечной чувствительности

Он активизируется всякий раз, когда организм находится в напряжении.  Сердце усиливает свою работу, повышается кровяное давление, увеличивается содержание сахара в крови, сосуды кожи сужаются, человек бледнеет. Органы пищеварения под действием симпатических нервов затормаживают свою деятельность.

Нервная система и как работают аппараты дэнас

Болезнь, по существу, является информационным беспорядком на различных уровнях организации физиологических систем, а поддержание жизни и здоровья есть суть контролируемое равновесие.
Г.Г Гвидотт. 1990г.

Нервная система обеспечивает адаптацию (приспособление) организма к внешней среде. С учетом постоянно меняющихся условий существования нервная система регулирует жизнедеятельность всех тканей и органов, осуществляет связи между органами и частями тела, а также обеспечивает обратную связь организма по отношению к требованиям внешней среды (гомеостатические и поведенческие акты). Нервная система объединяет организм в единую целостную систему. Все ее многообразные функции выполняют 40-45 миллиардов нервных клеток — нейронов. Поэтому в аббревиатуре аппаратов присутствует слово «нейро», что означает — «работающий с нервной системой подобно самой нервной системе».

Нейроны обладают уникальными способностями:

  • приходить в состояние возбуждения (деятельное состояние) под влиянием физического или химического раздражения;
  • принимать, кодировать (шифровать), обрабатывать информацию о состоянии внешней среды и внутренней среды организма;
  • передавать информацию в виде электрических импульсов и другими способами другим нервным клеткам или органам (мышцам, железам, сосудам и т.д.), устанавливая между ними связь;
  • копию информации хранить в своей памяти. Способность нервных клеток хранить информацию позволяет мозгу человека (лобные доли) хранить в памяти все, что происходило с организмом за всю его жизнь, а объем памяти таков, что в ней вмещается вся генетическая память предков.
  • Нервные клетки имеют различные формы и размеры (от 5 до 150 микрон). V каждого нейрона имеются короткие (дендриты) и один длинный (аксон) отростки (рис.З).

    Рис. 3. «Анатомическое строение нейрона»

    Дендриты принимают информацию от других нервных клеток. Число коротких отростков у каждого нейрона может варьировать от 1 до 1500. Аксон служит для передачи переработанной информации: в одних случаях от рецепторных структур нервных клеток кожи, внутренних органов и тканей в центральную нервную систему, в других — от центральной нервной системы к органам, тканям и коже. Поэтому длинные отростки нервных клеток называются проводящими путями нервной системы. Один нейрон, как правило, связан с большим числом других нервных клеток, что обеспечивает их взаимодействие между собой и дает возможность для образования сложных структур, регулирующих те или иные функции.

    Комплекс нейронов, регулирующих какую-либо функцию, образует нервный центр (например, сосудодвигательный центр, центр речи, дыхательный центр и т.д.). Для организации нервного центра нейроны группируются рядом, образуя ядерный центр. В ряде случаев, благодаря тому, что длина отростков может достигать 1-1,5 метров, нейроны объединяются в единую функциональную группу территориально находясь в различных анатомических областях.

    Преимущественная часть нейронов, нервных центров и ядер находится в головном и спинном мозге, поэтому последние выделены в центральную нервную систему.

    Головной мозг находится в полости черепа и окружен тремя оболочками, защищающими его от повреждения. Головной мозг регулирует гормональную, иммунную, сердечную деятельность, кровяное давление, дыхание, температуру, положение тела в пространстве, двигательную деятельность, потребность в пище и жидкости, рефлекторное взаимодействие организма со средой обитания. Он контролирует внутреннее состояние организма (гомеостаз), умственную деятельность, обучение и память, эмоции и речь, поведенческие реакции, мышление, бодрствование и сон, сознание, как осознание собственной умственной и физической деятельности.

    Спинной мозг расположен в полости позвоночного канала, окружен тремя оболочками и укреплен связками. Он начинается на уровне верхнего края первого шейного позвонка и продолжается до 1-2-го поясничных позвонков. С помощью комплексов отростков нервных клеток спинной мозг связан с головным. Связь спинного (а, соответственно, через него и головного) мозга с кожей, опорно-двигательным аппаратом и внутренними органами осуществляется также с помощью отростков нервных клеток, которые при выходе из спинного и головного мозга переплетаются друг с другом, образуя корешки, нервные сплетения, нервные стволы, спинно-мозговые нервы (см. рис. 4). Совокупность этих нервных образований и их многочисленных разветвлений выделена в периферическую нервную систему.

     Рис. 4. «Поперечный разрез позвоночника»

    В зависимости от выполняемой функции все нервные клетки можно разделить на три группы:

    1. Доставляющие информационные сигналы от рецепторов органов чувств (сенсорная система организма) в головной мозг и спинной мозг. Их называют чувствительными или афферентными;
    2. Служащие для соединения нейронов головного и спинного мозга между собой. Их называют вставочными или соединительными нейронами (интернейронами), они составляют самую многочисленную группу нервных клеток и значительно отличаются как по форме, так и по выполняемой функции.

    Рецепторами называют окончания отростков чувствительных нервных клеток в организме, эволюционно приспособленных к восприятию из внешней или внутренней среды определенного раздражителя и к преобразованию его энергии из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Все рецепторы, воспринимающие раздражения (сигналы) из внешней среды, относят к экстерорецепторам; из мышц, сухожилий, суставов и связок — к проприорецепторам; из внутренних органов — к интерорецепторам. Рецепторы пронизывают все органы и ткани.

    В сенсорной системе сигналы кодируются (шифруются) двоичным кодом, то есть наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Такой способ кодирования крайне прост и устойчив к помехам. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп, или «пачек», импульсов. Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но количество импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» (pattern) пачки различны и зависят от характеристик стимула, Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов и их расположением в нейронном слое. В отличие от телефонных или телевизионных кодов, которые декодируются восстановлением первоначального сообщения в исходном виде, в сенсорной системе подобного декодирования не происходит.

    Вся нервная система условно подразделяется на 2 основных отдела — соматосенсорный (анимальный) и вегетативный (висцеральный).

    Соматосенсорная (телесная) нервная система обеспечивает чувствительными нервами кожу и органы чувств, отвечает за работу опорно-двигательного аппарата (кости, суставы, мышцы).

    Вегетативная нервная система отвечает за регуляцию работы сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, пищеварения, желез внутренней секреции, мочеполовых органов, а также контролирует питание мышц. Вегетативная нервная система, так же как и соматосенсорная, имеет свое представительство в составе головного и спинного мозга (центральный отдел) и периферический или внемозговой отдел (узлы, нервные стволы и нервы, отходящие к внутренним органам). Вегетативная нервная система подразделяется на две части: симпатическую и парасимпатическую, которые оказывают на все внутренние органы взаимно противоположное действие (возбуждение/торможение).

    Координация работы соматосенсорной, симпатической и парасимпатической частей вегетативной нервной системы осуществляется с помощью сложной рефлекторной деятельности, направленной на саморегуляцию организмом постоянства своей внутренней среды.

    Рефлекс — ответная реакция организма на любое раздражение (стимул), является функциональной единицей деятельности нервной системы. Схема простейшего рефлекса: «стимул — реакция», но у человека рефлекторная деятельность является результатом сложной переработки информации (см. предыдущие главы). Чтобы ответная реакция на раздражение была оптимальной, необходим контроль за результатом этой реакции (то есть рефлекса). Это осуществляется системой передачи информации от исполнительного органа (эффектора) к командным центрам о том, как выполняется ими команда, и удалось ли достигнуть полезного для внутренней среды организма результата. При этом рецепторы воспринимают не только первичное (причинное) раздражение, но и ответ на него. Наличие такого контроля превращает рефлекторную дугу в рефлекторное кольцо, по которому постоянно циркулируют нервные импульсы (прямая и обратная связь), что позволяет зарегистрировать любые отклонения и внести нужные поправки. Экспериментальные данные показали, что нервные клетки в течение только одной секунды совершают 100 триллионов элементарных операций (самая последняя модель компьютера способна обработать лишь миллиард операций).

    Благодаря постоянному мгновенному получению информации извне и от всех органов и тканей организма и ее оперативной обработке, нервная система ежесекундно регулирует необходимое рабочее состояние всех органов и систем организма, усиливая или понижая их функциональную активность до оптимального уровня, чтобы сохранить постоянство внутренней среды организма.

    Например, в случае повышения температуры тела по внешним (жаркая погода) или внутренним (инфекция) причинам не происходит перегревания организма с нормальными приспособительными возможностями по следующему механизму. Интерорецепторы регистрируют предельное повышение внутренней температуры, опасное для жизнедеятельности организма. Информация об этом в виде электрических импульсов по афферентным путям поступает в центральную нервную систему (см. рис. 5А).

    Рис. 5А. «Схема саморегуляции гомеостаза при повышении
    температуры тела. Первичная афферентация.»
    Условные обозначения:
    1. Спинной мозг (сегмент)
    2. Кожа
    3. Кровенносные сосуды
    4. Потовые железы
    5. Внутренний орган (интерорецепторы)
    6. Афферентные пути информации (чувствительные)
    7. Эфферентные пути информации (двигательные)

    В центральной нервной системе полученная информация анализируется, принимается решение, и команда для выполнения этого решения передается на исполнительный участок мозга, откуда в виде электрического импульса по эфферентным проводящим путям поступает к органам-исполнителям. Получив команду, кожные кровеносные сосуды расширяются, а потовые железы начинают активно работать (рис. 5Б),

    Рис. 5Б. «Схема саморегуляции гомеостаза при повышении
    температуры тела. Эфферентация.»
    Условные обозначения:
    1. Спинной мозг (сегмент)
    2. Кожа
    3. Кровенносные сосуды
    4. Потовые железы
    5. Внутренний орган (интерорецепторы)
    6. Афферентные пути информации (чувствительные)
    7. Эфферентные пути информации (двигательные)

    В результате кожа работает как радиатор, отдавая через расширенные сосуды избыток внутреннего тепла в окружающую среду. Потовые железы обильно выделяют пот, а испарение жидкости, как известно, увеличивает теплоотдачу. Таким образом, температура нагретого организма снижается. Это значит, что достигнут полезный результат в виде нормализации постоянства внутренней среды организма. Информация о достижении полезного результата в виде обратной афферентации вновь поступает в центральную нервную систему, и интенсивная работа эфферентов (кровеносных сосудов и потовых желез) прекращается (рис. 5В).

    Рис. 5В. «Схема саморегуляции гомеостаза при повышении
    температуры тела. Обратная афферентация от достигнутого полезного результата.»
    Условные обозначения:
    1. Спинной мозг (сегмент)
    2. Кожа
    3. Кровенносные сосуды
    4. Потовые железы
    5. Внутренний орган (интерорецепторы)
    6. Афферентные пути информации (чувствительные)
    7. Эфферентные пути информации (двигательные)

    При действии чрезмерных или постоянных однотипных стрессовых раздражителей (стимулов), а также при любом патологическом состоянии или болезни происходит десинхронизация, рассогласование работы нервной системы, регуляторные системы сложнорефлекторной деятельности не обеспечивают оптимальную работу органов и систем органов. Человек начинает постоянно себя плохо чувствовать, развиваются частые острые заболевания или происходит хронизация заболеваний и нарушение обмена веществ.

    В этих условиях использование уникального сигнала (пачек импульсов) аппаратов нейроадаптивной терапии с действием биологической обратной связи — ДЭНАС (а также  СКЭНАР-032-1 ПРОТОН), по определенным методикам, приводит к восстановлению регуляторных возможностей нервной системы и выздоровлению человека.

    Например, при нарушении нервной регуляции у детей повышение температуры тела в связи с искажением информационных потоков не приводит к расширению периферических кровеносных сосудов и активизации работы потовых желез. Необходимой теплоотдачи не происходит. Как следствие, кожа у таких пациентов становится бледной и холодной на ощупь, самочувствие их значительно нарушается вплоть до появления рвоты, бреда, судорог и потери сознания. Если в этих условиях электроды аппарата приложить к определенной зоне кожи, то импульс аппарата по проводящим путям нервной системы достигнет центральной нервной системы, сформирует необходимую в этой ситуации ответную реакцию. Затем нужная для нормализации внутренней среды организма команда (сигнал) поступает к органам-исполнителям, что приводит к нормализации температуры тела и улучшению самочувствия больного (см. рис. 6).

    Рис. 6. «Примерная схема работы аппарата.»
    Условные обозначения:
    1. Спинной мозг (сегмент)
    2. Кожа
    3. Кровенносные сосуды
    4. Потовые железы
    5. Внутренний орган (интерорецепторы)
    6. Афферентные пути информации (чувствительные)
    7. Эфферентные пути информации (двигательные)

    Утро вечера мудрёнее. Что думают российские сомнологи о природе и функции сна

    Механизмы сна и бодрствования интересовали человека с глубокой древности, но их изучение ограничивалось, как правило, простым наблюдением. В 1729 году французский ученый Жан-Жак Дорту де Меран обнаружил 24-часовой цикл закрывания и открывания листьев у растения, что можно считать первым исследованием циркадных ритмов, управляемых внутренними биологическими часами. В XIX веке зародилась экспериментальная сомнология, одним из пионеров которой была российский физиолог Мария Манасеина, проводившая опыты с щенками по депривации сна. Но методика, дающая наиболее полные сведения о состоянии спящего человека — полисомнографическое исследование, появилась только в середине XX века.

    В 1953 году произошло важное открытие не только для сомнологии, но и для нейронаук в целом: американские физиологи Натаниэль Клейтман и Юджин Асерински обнаружили, что сон человека — это не монотонное состояние, противоположное бодрствованию, а чередование двух разных состояний.

    — При этом единой терминологии нет. Каждое профессиональное сообщество использует свои диалекты. В России еще со времен СССР принято разделение на медленный (медленноволновой) и быстрый (быстроволновой) сон. Эти состояния отличаются друг от друга глубинными механизмами столь же сильно, как и каждое из них от бодрствования, — говорит Владимир Ковальзон, председатель правления Национального сомнологического общества, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

    Один из определяющих критериев разделения сна на быстро- и медленноволновой — разная частота волн электрической активности головного мозга, которая регистрируется в виде электроэнцефалограмм (ЭЭГ). В то же время в США принято быстрый сон называть REM-sleep (от англ. rapid eye movement sleep — сон с быстрыми движениями глаз), а медленный — non-REM (non-rapid eye movement sleep, т.е. сон без быстрых движений глаз), что указывает на еще один определяющий признак фаз сна: при быстром сне глаза человека под закрытыми веками быстро двигаются, а при медленном — медленно или вовсе остаются неподвижными.

    Как меняется ЭЭГ при переходе от медленноволнового к быстроволновому сну. Источник: Svetulia111 / youtube

    Наконец, по словам Ковальзона, третий параметр, нужный для определения фазы сна, — это тонус скелетных мышц. Во время быстрого сна мышцы расслаблены полностью, а во время медленного — частично.

    —  Все эти характеристики (напряжение мышц, движение глаз и ЭЭГ) претерпевают динамику с периодом полтора часа. Причем первая половина ночи отличается от второй, — говорит Ковальзон. — Вторая половина ночи — это в основном быстрый сон со сновидениями. Поэтому сны мы видим чаще всего под утро. Так как во время быстрого сна активирована область миндалины, ответственной за переживание эмоций, сновидения очень эмоционально выражены. Образы, которые мы видим в снах, извлекаются из памяти, но обратно в нее не возвращаются, так как подавлены ответственные за запоминание области поясной коры. Поэтому мы не помним сны.

    Области мозга, ответственные за быстрый сон, одновременно отвечают за мощное торможение спинного мозга — так возникает состояние сонного паралича, который, видимо, нужен, чтобы люди и животные не могли «изобразить» то, что им снится, считает ученый. При этом заблокированы сенсорные системы: человек в быстром сне ничего извне не воспринимает, несмотря на мощную активацию мозга.

    Как правило, первая половина ночи — это время медленного сна. В него мы погружаемся, когда засыпаем. Его механизмы тоже не так просты.

    В 90-е годы XX века обнаружилось, что специальная область гипоталамуса занимается тем, что подтормаживает «центры бодрствования» в мозге, представляющие собой особые скопления нейронов в разных его частях, — таким образом происходит постепенное погружение в медленный сон.

    А в последние годы вообще выяснилось, что в мозге есть еще и второй центр медленного сна, говорит Ковальзон.

    — В итоге оказалось, что система перевода нашего мозга из бодрого состояния в состояние медленного сна, пожалуй, не менее сложна, чем система поддержания бодрствования, — подытоживает ученый.

    При этом сон человека — консолидированный. Это значит, что спать нам надо непрерывно, и, поскольку мы дневные животные, непрерывно спать надо именно ночью, а не непонятно когда. Поэтому к вызывающему интерес биохакеров полифазному сну (когда спят не один раз в сутки, а много раз, но короткими периодами) Ковальзон относится крайне скептически.

    Это лучший способ разрушить свой организм, говорит ученый. Ведь ночной сон имеет циклы в полтора часа, так что, если вы спите ночью урывками по 20 или 30 минут, вы не выспитесь. К тому же вечерний сон не похож на утренний, то есть вы никак не сэкономите — нужно обязательно «досыпать» норму.

    При этом давно замечено, что в течение дня у многих людей наступает по крайней мере два периода сонливости. Одним из способов преодолеть эту сонливость, по мнению ученого, можно считать дневной сон, практикуемый в некоторых культурах, — сиесту. При этом сонливость взрослых совпадает по времени с периодами сна у маленьких детей. Владимир Ковальзон считает, что это нормально и для многих людей полезно вздремнуть днем, и многие крупные компании даже организуют для своих сотрудников комнаты отдыха, где это можно сделать. Возможно, такая дневная сонливость — отражение режима сна наших предков, которые имели привычку делать перерыв на сон в течение дня.

    Поль Гоген, «Сиеста»

    Существует и другой взгляд на режим сна: некоторые историки считают, что европейцы доиндустриальной эпохи спали дольше и при этом разбивали сон на две части, но не на ночную и дневную, а на две ночных: ложились спать сразу после захода солнца, после полуночи бодрствовали какое-то время, а затем засыпали до рассвета.

    Таким образом, по словам Владимира Ковальзона, сегодня сомнологам известны как минимум четыре разных специфических «сомнологических» механизма: бодрствование, медленный сон, быстрый сон и биологические часы. Каждый имеет свою анатомию, физиологию, биохимию, эволюционное происхождение — их можно рассматривать, до некоторой степени, как независимые «блоки» центральной нервной системы, которые друг с другом взаимодействуют.

    Как появился сон

    — Сон это не анатомический признак, который можно проследить на ископаемых. Сделать это можно, только сравнивая более древние виды животных и эволюционно более молодые. Парадокс в том, что быстрый сон по всем характеристикам очень древнее состояние: оно запускается в древних структурах мозга, терморегуляция на это время исчезает — если с человека утром стянуть одеяло, температура его тела будет падать, пока не достигнет окружающей или пока ему не станет холодно и он не проснется, — говорит Кольвазон.

    Но если так, быстрый сон должен обнаруживаться у рептилий и беспозвоночных — более «архаичных» животных, чем млекопитающие и птицы. Но это не так: сон крокодила или, например, осьминога монотонен, в нем нет периодичности, как у человека. А вот у примитивных млекопитающих вроде опоссумов или утконосов обе фазы сна уже есть.

    Спящие крокодилы на крокодиловой ферме в Таиланде. Фото: think4photop / Фотодом / Shutterstock

    При этом предшественником медленного сна можно назвать состояние покоя у более примитивных организмов: рыбок данио-рерио, дрозофил и круглых червей C. elegans. В состоянии покоя у них активируются гены, гомологи которых есть у человека, и активируются те именно в состоянии медленного сна. То есть он существует исторически дольше, чем быстрый сон, а тот, в свою очередь, должен был появиться в какой-то момент эволюции, и по многим признакам — у холоднокровных.

    — Чтобы разрешить этот парадокс, я предположил, что быстрый сон произошел не из состояния покоя, а из некоторого активного состояния наших холоднокровных предков, — рассказывает Ковальзон. — То есть активность холоднокровных или ее часть превратилась в быстрый сон теплокровных. А покой превратился у теплокровных в медленный сон. И чтобы мы во время быстрого сна не двигались и не «изображали» то, что нам снится, в головном мозге есть специальная система, которая выключает двигательные нейроны спинного мозга, и человек во время сновидения находится в стадии паралича.

    Одним из признаков архаичности быстрого сна, по словам ученого, считается его преобладание на ранних ступенях жизни: младенцы большую часть первых недель жизни спят так называемым активированным сном — предшественником быстрого сна взрослых.

    — Активированный сон отличается от быстрого тем, что у младенцев электрическая активность мозга почти не отличается в разных состояниях: мозг еще не созрел, поэтому активированный сон определяют по движениям глаз, подергиваниям, ослаблению тонуса мышц. Но постепенно активированный сон младенца превращается в быстрый сон взрослого человека, а не во что-то другое, — говорит сомнолог.

    Фото: FamVeld / Фотодом / Shutterstock

    Он считает, что активированный сон нужен для дальнейшего формирования мозговой ткани. Мозг для правильного формирования своих систем: зрительной, слуховой и других — нуждается в большом потоке информации. Но во внутриутробный и ранний постнатальный периоды развития ребенка достаточного объема внешних сигналов для этого не хватает.

    — Наши младенцы рождаются по крайней мере зрячими и начинают слышать практически сразу, а у собак и кошек, например, детеныши вообще рождаются слепыми, — поясняет Кольвазон. — Поэтому во время активированного сна происходит эндогенная стимуляция мозга, она как бы заменяет нехватку внешней стимуляции. Эта гипотеза выдвинута еще в 1966 году, и, хотя прямого подтверждения пока не получала, косвенных данных в ее пользу много.

    Юрий Пастухов, главный научный сотрудник института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова РАН, обращает внимание на другой важный признак быстрого сна — он более выражен у животных, незрелых при рождении (например, кошек, крыс, собак), имеющих в начале жизни пониженную скорость основного метаболизма и уровень энерготрат.

    — Морская свинка зрелорождающаяся — посмотрите, как мало у нее быстрого сна, — говорит Пастухов. — И как во много раз больше его у крысы и кошки, особенно в первый период после рождения. По-видимому, в это время большинство аксонов у незрелорождающихся не достигает своих мишеней и процессы синаптогенеза (зарождения и развития связей между нервными клетками мозга — прим. «Чердака») остаются незавершенными. Частые и длительные эпизоды парадоксального сна в результате могут обеспечивать эндогенную активацию нервной системы, мозга [необходимых для «дозревания» мозга детеныша], — говорит Пастухов.

    Регуляция сна

    Механизм, который постепенно погружает нас в сон каждую ночь, поддерживает в этом состоянии какое-то время, а затем будит, регулируется сразу несколькими системами мозга. Самая актуальная на сегодняшний день модель регуляции — двухкомпонентная: в ней есть т.н. гомеостатический фактор, фактор S, и околосуточный, или циркадианный, фактор C.

    —  Нарастание бодрствования — это нарастание гомеостатического фактора. Неизвестно, что за ним кроется, но его индикатор — так называемый дельта-индекс электрической активности мозга, — объясняет Владимир Ковальзон. — Он работает как своего рода песочные часы, которые два раза в сутки переворачиваются внутри нас. Этот процесс ощущается как постепенное нарастание сонливости в ходе бодрствования. Он минимален в момент пробуждения и максимален перед самым засыпанием. Циркадианный фактор — это «часы со стрелкой», которая совершает полный оборот чуть больше, чем за 24 часа.

    — Взаимодействие этих факторов, их сумма определяют наше состояние в каждый момент времени. Даже если вы не спали в положенное время, но циркадианный фактор показывает, что вы бодры, вы будете бодры — вы как бы забыли, что не спали. Но в следующий период через несколько часов, когда эти факторы совпадут по фазе, у вас будет неудержимое засыпание, вы будете спать в транспорте и вообще где угодно. То есть для сна и бодрствования надо, чтобы эти два фактора — гомеостатический и циркадианный — находились в определенном соотношении. Сон начинается, когда их сумма или разность достигает некоторого порога, и прекращается, когда она уменьшается до нуля, — говорит Ковальзон.

    Недавно ученые открыли и третий, ультрадианный фактор, связанный с повышением и понижением уровня определенных гормонов в крови.

    Схема: Анатолий Лапушко / Chrdk.

    — Этот фактор связан с полуторачасовым ритмом ночного сна, который в бодрствование часто исчезает. Его не у всех людей удается выявить. Но у некоторых он очень выражен днем и определяет периодическую полуторачасовую смену голода, жажды и других факторов, — говорит Ковальзон. — 45-минутный академический час — это полупериод этого полуторачасового ритма. Еще в давние времена установлено, что концентрация внимания обучающегося через 45 минут снижается: внимание рассеивается и человек начинает клевать носом. Поэтому нужно устраивать перерыв между лекциями, человек бодрится — и ритм перезапускается.

    Координируются все эти сложные процессы в гипоталамусе. На его дорсомедиальное ядро, объясняет ученый, стекаются самые разные импульсы, проходят там обработку, и на выход подается определенный сигнал. Здесь находятся особые группы нейронов, супрахизмальные ядра, которые совместно с эпифизом, вырабатывающим «гормон тьмы» мелатонин, регулируют работу биологических часов. Эти часы, однако, работают совместно только с гомеостатическим фактором медленного сна, а быстрым сном, видимо, управляют другие механизмы.

    — Понятно, что, чтобы головной мозг из бодрствования не сразу в кому провалился, а перешел в физиологически здоровый медленный сон, должны быть такие механизмы, которые плавно выключают бодрствование и так же плавно переводят нас в состояние сна, — продолжает Ковальзон. — Ведь в дикой природе внезапное включение сна было бы чревато самыми тяжелыми последствиями. Должна быть возможность у животного найти себе укрытие, а не «бежал-бежал и свалился спать».

    Для этого эволюция выработала специальный центр, который находится недалеко от парабрахиального ядра мозга. Он занимается тем, что в определенное время начинает тормозить активирующие нейронные процессы и, таким образом, занимается нашим переходом от бодрствования к медленному сну.

    — И таких механизмов найдено уже несколько на разных уровнях мозговой оси, и все они заняты тем, что плавно и координированно выключают центр бодрствования в мозге. Это позволяет человеку медленно войти в медленный сон и поддерживать это состояние на определенном уровне, — говорит ученый.

    Зачем нужен сон

    И здесь мы наконец подбираемся к главному вопросу. Зачем нам такая сложная система регуляции сна с разными факторами, со множеством нервных центров и переключателей? Зачем нужен сон медленный и сон быстрый? Почему ни мы, ни другие живые существа не могут не спать? Ответ неутешительный: ученые до сих пор точно не знают.

    Казалось бы, почему бы просто не сказать, что сон нужен, чтобы тело отдохнуло? Ученые долгое время придерживались этой гипотезы, но за последнюю четверть XX века накопилось много данных, ей противоречащих: оказалось, например, что морские котики 2/3 своего пребывания на суше лежат с закрытыми глазами, но спят только половину этого времени. Дельфины во время сна не прекращают физической активности. В то же время наблюдения обездвиженных ниже шеи больных показали, что сон у них сохранялся, хотя и потребности в соматическом отдыхе, казалось бы, у них нет. Это значит, что сон не тождественен физическому покою, а отсутствие физической нагрузки не отменяет необходимости сна.

    Фото: Mix and Match Studio / Фотодом / Shutterstock

    Второй очевидный ответ: сон нужен самому мозгу. Существует подтвержденная несколькими экспериментами гипотеза, согласно которой сон спасает нейроны от перегрузки, ослабляя их связи между собой, и помогает полученной за день информации «разложиться по полочкам».

    Совсем недавно ученые открыли в мозге так называемую глимфатическую систему, которая занимается выведением из мозга вредных метаболитов, то есть его очищением. Интенсивнее всего оно происходит именно ночью, во время временного сна, и ученые полушутя называют эту гипотезу «вантузной».

    Уже накоплено много данных о том, какие процессы происходят в мозге во время сна. Остается непонятным главное — почему все эти процессы не могут происходить во время бодрствования.

    Одним из первых ученых, выявивших жизненную необходимость сна для организма, была российский физиолог Мария Манасеина. Она задалась вопросом: что будет, если убрать сон из жизни животного?

    Мария Манасеина

    — Манасеина не давала спать щенкам, и через пять-шесть дней все они дружно умирали. А если таким же щенкам не давали есть, но давали спать, они жили по 25 дней. Стало ясно, что сон нужен для обеспечения жизнедеятельности организма, — говорит главный научный сотрудник лаборатории передачи информации в сенсорных системах Института проблем передачи информации РАН Иван Пигарев. — Но этот ясный ответ входил в противоречие со страшным предрассудком, которого тогда придерживались все исследователи сна, — априорной уверенности в том, что сон нужен прежде всего для мозга. И идея о том, что сон нужен для обеспечения жизнедеятельности организма, была очень быстро забыта.

    Позже эксперименты повторяли на крысах, и результат был налицо: расстройство желудочно-кишечного тракта, язвы желудка и кишечника, выпадение шерсти, язвы на коже и наконец смерть.

    — Но единственный орган, который внешне не давал никаких отклонений от нормы, был мозг, — продолжает Иван Пигарев. — Он у животных, которые погибли от депривации сна, был такой же, как у свежей здоровой крыски. В этом главный парадокс сна: наиболее яркие изменения при переходе от бодрствования ко сну наблюдаются в работе коры головного мозга. Но драматические последствия лишения сна проявляются прежде всего в висцеральной сфере (имеется в виду, относящейся к внутренним органам — прим. «Чердака»). Эксперименты XX века делались на бодрствующих животных. Когда у них исследовали топографию поверхности коры, было показано, что в бодрствовании нет «представительства» висцеральных органов, поэтому непонятно, чем занимаются нейроны коры во время сна. Ведь в это время они не отдыхают, а работают, и часто еще интенсивнее, чем днем, но поступление информации из внешнего мира перекрыто, и ничто в кору не поступает.

    По мнению Пигарева, ученые до сих пор не в состоянии связать эти явления одной экспериментально проверяемой гипотезой. Он же предположил, что ночью мозг переключается с восприятия внешнего мира на анализ внутреннего состояния организма, проводит своего рода «перекличку» органов и занимается их починкой.

     — Это оказалось очень просто объяснить, когда в наш мир вошли компьютеры, — говорит Пигарев. — Компьютер построен на универсальных процессорах, которые решают информационные задачи и совершенно не знают, что они решают: в них приходит информация, они ее обрабатывают и выдают результат. Так, может быть, кора мозга это вовсе не констелляция специализированных зон для зрения, слуха, соматической чувствительности, а просто процессор, который в бодрствовании получает сигналы из внешнего мира и обрабатывает их для обеспечения поведения в окружающей среде? А во время сна отключается от внешнего мира и начинает получать информацию от всех внутренних органов, чтобы делать диагностику состояния. И если в этих органах наблюдаются отклонения от нормальной работы, мозг просто ремонтирует их. И тогда, если не давать животному спать, диагностика не будет проведена и животное неминуемо погибнет через несколько дней, потому что во всех его органах накопятся отклонения, несовместимые с жизнью.

    Идею в лаборатории Пигарева проверили на кошках: у них фиксировали в зрительной коре один из нейронов, отвечающих на зрительную стимуляцию, а в желудок или кишечник вкалывали стимулирующие электроды. Если у такой кошки во время бодрствования провести рукой перед носом, зрительный нейрон ответит своей обычной активностью. Но вот кошка уснула, а электрод остался на месте. Если на него теперь подать в кишечник одиночный электрический щелчок, то зрительный нейрон, который до этого фиксировал движение перед носом кошки, снова активизируется — теперь и в ответ на стимуляцию кишечника. Такие же эффекты удалось обнаружить и на обезьянах.

    Фото предоставлено Иваном Пигаревым

    — Потом мы работали с перистальтической активностью желудка и увидели, что отдельные нейроны зрительной коры оказываются избирательными к определенным типам перистальтики кишечника. Во время сна одни реагируют на один тип перистальтических сокращений, другие на другой, — рассказывает Пигарев.

    Вспомним, что активность мозга во время сна записывается на ЭЭГ в виде волн. Пигарев считает, что это не что иное, как интерференция периодических сигналов, идущих в мозг от внутренних органов, имеющих внутреннюю ритмичность.

    — Мы этого не ощущаем и не знаем. Мы это долго игнорировали, потому что это не дано нам в ощущениях, — говорит Пигарев.

    По мнению ученого, в разных частях мозга есть сложная система специальных нейронных центров, которые выполняют функцию переключателей — стоят на путях связи и в определенные моменты при переходе от сна к бодрствованию открывают и закрывают проведение сигналов по одному или другому пути. Но что это за сигналы, как они выглядят и что обозначают — этого ученый пока сказать не может.

    — Представьте, что какой-то переключатель немножко приоткрылся во время сна и информация от органов, пройдя обработку в коре, через этот приоткрытый переключатель чуть-чуть войдет в блок сознания. Или, допустим, переключатель — это всего лишь порог. Если пришел огромный сигнал от висцеральной системы, он перескочит через этот порог и опять же попадет в блок сознания. Тогда мы получили сновидение, — поясняет Пигарев.

    Теми же настройками «нейронных переключателей», по мнению ученого, можно объяснить сомнабулизм — хождение во сне.

    Допустим, человек получает на кору мозга сигналы из внешнего мира, из коры сигналы на двигательную активность пошли, а в сознание — нет. Сознание, таким образом, оказывается отключенным, и люди начинают путешествовать, ничего не видя, не осознавая и не помня, поясняет ученый.

    В рамках висцеральной теории Пигарева сон не делится на быстрый и медленный. Ученый считает, что функционально и идейно это один и тот же сон, отличия только в том, от каких внутренних органов приходит информация на анализ.

    — Если эти внутренние органы имеют внутреннюю ритмичность, они интерферируют в медленные волны и анализируются в период медленного сна. А когда на анализ поступают сигналы, которые не имеют внутренней ритмичности, такие как печень, почки, репродуктивная система, мозг, эти органы обслуживаются в фазу быстрого сна, — утверждает Пигарев.

    Будучи весьма оригинальной, теория «висцерального сна» разрабатывается только самим Иваном Пигаревым и его сотрудниками — больше в мире ни один научный коллектив не ведет исследований в рамках этой гипотезы и не поддерживает ее. По словам Владимира Ковальзона, эта гипотеза не учитывает множество данных других экспериментов, которые с ней не согласуются. Самый очевидный спорный момент: мозг и так контролирует работу внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов — через вегетативную нервную систему, причем спокойно занимается этим днем. К тому же объяснить, как именно и какими сигналами мозг и органы обмениваются во время «починки», ученый тоже объяснить пока не может.

    Свою попытку ответить на вопрос, что же такого особенного мозг делает во сне, чего бы он не мог делать при бодрствовании, сделал другой российский ученый — главный научный сотрудник лаборатории сравнительной термофизиологии Института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова Юрий Пастухов.

    Белки укладываются, но не спать

    На большом экране поточной аудитории МГУ отображается слайд с текстом: «Парадоксальный сон: состояние с необычной феноменологией, неизвестными функциями и непонятным биологическим значением. Загадочными остаются эволюционное происхождение и молекулярные механизмы». Так свою лекцию анонсировал Пастухов.

    Он выдвинул собственную гипотезу о функции парадоксального (так тоже называют быстрый, REM-сон) сна в организме. Она призвана объяснить то, почему некоторые гены в организме экспрессируются только в бодрствовании, а другие — только во время медленного сна.

    — Например, гены, связанные с синтезом белка, и гены, связанные с обменом холестерина, очень важным для поддержания работы клеток, преимущественно экспрессируются в медленном сне, а митохондриальные гены, которые связаны с выработкой энергии, экспрессируются именно в бодрствование, — уточняет Пастухов.

    В своей гипотезе он учел и такой важный признак медленного сна, как снижение интенсивности метаболизма и расхода энергии. В самой глубокой фазе — той, что связана с дельта-ритмом, наблюдается наиболее сильное снижение. По мнению Пастухова, это создает все условия для главной функции сна — повышения скорости синтеза важных для организма белков.

    В пользу этой идеи говорят, например, данные о том, что повышение скорости синтеза белка положительно коррелирует с увеличением общего времени глубокого медленноволнового сна. И такие корреляции наблюдались в 35 различных структурах мозга подопытных животных.

    Синтез белков — и во время медленного сна и вообще — ускоряет восстановительные процессы в организме. Мы состоим из белков, и «латаются» неполадки в нашем организме тоже белками. Но не все так просто, считает Пастухов: ускорение синтеза сопряжено с накоплением белков с неправильной укладкой.

    Белки, из которых состоит наш организм, — это сложные длинные макромолекулы, свернутые в «клубки» (глобулы). Чтобы они правильно выполняли свои функции, важна не только их химическая формула, но и правильная укладка в глобулы. Неправильно свернутые белки, такие как прионы, сегодня считаются причиной тяжелейших нейродегенеративных заболеваний, ведущих к деменции. К сожалению, такие белки постоянно возникают в процессе нормального синтеза белков в организме.

    По словам Пастухова, подобных белков может появляться до трети от всех, а при некоторых патологиях еще больше. Но у организма есть способ справиться с ними: для укладки обычных белков он использует особый класс белков — шапероны, и чем больше появляется белков с неправильной укладкой, тем больше вырабатывается шаперонов.

    Молекулярная модель комплекса шаперонов. Изображение: P99am / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

    — Представьте, что вы сходили в баню и немножко перегрелись. К чему приводит перегрев? К сворачиванию белков, — объясняет Ирина Якимова, заведующая лабораторией сравнительной термофизиологии, в которой работает Пастухов. — Какая-то, самая неустойчивая часть свернется в неправильную конформацию. Это вызовет экспрессию генов белков теплового шока (класс белков, которые реагируют на клеточный шок; к ним относятся и уже упомянутые шапероны — прим. «Чердака»). Экспрессия — это быстрый процесс, а чтобы неправильно свернутые белки отремонтировались, эти белки должны насинтезироваться… Когда белков становится достаточное количество, через 6—10 часов у вас идет ремонт. Эти два процесса взаимосвязаны.

    Таким образом, медленный сон нужен, чтобы синтезировать белки, а следующий за ним быстрый — чтобы правильно укладывать то, что было создано.

    — А когда мы просыпаемся, все белки у нас уложены, все у нас в полном порядке. В бодрствовании нет такого мощного синтеза белков. Поэтому подопытные животные и погибают при лишении сна, раз много неправильных белков синтезировано, — поясняет Владимир Ковальзон.

    По-видимому, дальнейшие успехи в понимании природы сна связаны с успехами всех нейронаук в целом: чем больше мы будем понимать устройство мозга в принципе, чем более ясными будут и отдельные процессы, происходящие в нем. Тем не менее эмпирических данных о работе мозга, в том числе и о механизмах сна, уже сегодня чрезвычайно много, так что, по мнению некоторых специалистов, отдельный ученый или даже исследовательский коллектив уже не в состоянии осмыслить их и увязать в одну непротиворечивую теорию. Возможно, прорыв в понимании логики происходящих в мозге процессов случится, когда когда ученые доверят их анализ искусственному интеллекту. Ему, по крайней мере, для обработки больших массивов данных на сон прерываться не нужно.

     Евгения Щербина

    «Нервная система. Тематический тест по разделу «Нервная система человека Тест по теме нервная система человека

    Тест по биологии 8 класс

    Тема: «Нервная система»

    Вариант 1

    Часть А. один правильный ответ на вопрос.
      В какой доле коры больших полушарий находится слуховая зона:
    А) лобная Б) затылочная В) теменная Г) височная
      Как называется полая структура, которая расположена в центре спинного мозга:
    А) желудочки мозга Б) спинномозговой канал В) позвоночный канал Г) позвоночный столб
      Сколько аксонов может иметь нервная клетка:
    А) только 1 Б) не более 100 В) от 2 до 10 Г) у нервной клетки нет аксона
      Сколько сегментов входит в состав спинного мозга:
    А) 28 Б) 31 В) 42 Г) 36
      Какой отдел головного мозга является материальной основой психологической деятельности человека:
    В) кора больших полушарий Г) кора мозжечка А) нейроны Б) нервы В) нейриты Г) дендриты
      Нервную систему по месту расположения условно разделяют на:
      Назовите термин, которым называют начальный участок спинномозговых нервов, который расположен около спинного мозга:
    А) аксон Б) корешок В) дендрит Г) ствол
      В каком отделе головного мозга расположен центр сердечно-сосудистой деятельности:
    А) продолговатый мозг Б) средний мозг В) кора больших полушарий Г) мозжечок
      Какой термин используют для обозначения участка коры больших полушарий:
    А) поле Б) зона В) доля Г) область
      При операции на головном мозге хирург прикоснулся к участку коры головного мозга на затылке. Что из нижеперечисленного будет наблюдаться у пациента?
      Пучки длинных отростков нервных клеток, выходящие за пределы спинного и головного мозга, называют:
    А) нервы Б) рецепторы В) рефлексы Г) нервные узлы
      Независимо от нашего сознания работает:
      Каков в среднем диаметр спинного мозга взрослого человека:
    А) 0,5 см. Б) 1 см. В) 1,5 см. Г) 2 см.
    Часть Б. три правильных ответа на вопрос.
      Из предложенного списка выберите примеры рефлекторной функции спинного мозга:
      Из предложенного списка выберите характерные признаки промежуточного мозга:
      Из предложенного списка выберите функции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы

    Часть С.
    Как устроена нервная клетка?

    Тест по биологии 8 класс

    Тема: «Нервная система»

    Вариант 2

    Часть А. при решении заданий части А. выберите один правильный ответ на вопрос.
      В какой доле коры больших полушарий находится зрительная зона:
    А) лобная Б) затылочная В) теменная Г) височная
      При операции на головном мозге хирург прикоснулся к участку коры головного мозга на виске. Что из нижеперечисленного будет наблюдаться у пациента?
    А) движения рукой или ногой Б) вспышки света, зрительные образы В) вкусовые ощущения Г) слуховые ощущения
      Сколько пар спинномозговых нервов отходят от спинного мозга
    А) 11 Б) 20 В) 31 Г) 36
      Нервную систему по возможности контроля со стороны сознания условно разделяют на:
    А) соматическую и вегетативную Б) головной и спинной мозг В) центральную и периферическую Г) симпатическую и парасимпатическую
      Где в спинном мозге расположено белое вещество:
    А) в центральной части (крылья бабочки) Б) только по бокам центральной части В) только спереди и сзади центральной части Г) по всей периферии
      Каков в среднем вес головного мозга взрослого человека:
    А) от 900 до 1500 г. Б) от 1100 до 2000 г. В) от 1300 до 2300 г. Г) от 1500 до 3000 г.
      Назовите отделы головного мозга, которые вместе образуют ствол мозга:
    А) мост, промежуточный, средний и продолговатый Б) средний мозг, продолговатый мозг и мозжечок В) мост, средний и продолговатый Г) мост, мозжечок, средний, промежуточный и продолговатый
      Покрыты корой с извилинами следующие отделы головного мозга:
    А) только большие полушария Б) большие полушария и средний мозг В) продолговатый и промежуточный мозг Г) большие полушария и мозжечок
      Короткие отростки нервной клетки называются:
    А) дендритами Б) аксонами В) нервами Г) рецепторы
      Скопления тел нервных клеток вне центральной нервной системы называются:
    А) нервы Б) нервные узлы В) рецепторы Г) нейроны
      Назовите структуру, в которой расположен спинной мозг:
    А) позвоночный канал Б) спинномозговой (центральный) канал В) спинномозговая жидкость Г) позвонок
      Зависимо от нашего сознания работает:
    А) вегетативная нервная система Б) соматическая нервная система В) центральная нервная система Г) головной мозг
      Сколько глубоких продольных борозд имеется на поверхности спинного мозга:
    А) 1 Б) 2 В) 3 Г) их нет
      Это свойство характерно только для нервной клетки:
    А) сократимость Б) возбудимость В) способность к делению Г) способность синтезировать вещества
      Нервные клетки по другому называются:
    А) нейроны Б) нервы В) нейриты Г) дендриты

    Часть Б. при решении заданий части Б. выберите три правильных ответа на вопрос.
    1. Из предложенного списка выберите примеры проводящей функции спинного мозга: А) спинной мозг регулирует работу внутренних органов (сердце, почки, желудок) Б) в спинном мозге находятся центры, обеспечивающие движение диафрагмы и дыхательных мышц В) спинной мозг передает нервные импульсы от органов к головному мозгу Г) из спинного мозга выходят центробежные волокна, передающие импульсы к органам и тканям Д) в спинном мозге замыкаются рефлекторные дуги, регулирующие функции сгибания и разгибания конечностей Е) спинной мозг передает нервные импульсы от головного мозга к органам
    2. Из предложенного списка выберите характерные признаки продолговатого мозга: А) является продолжением спинного мозга Б) осуществляет многие рефлекторные процессы (кашель, чихание, слезоотделение и т.д.) В) проводит импульсы к коре больших полушарий от рецепторов кожи, органов чувств Г) в его отделах расположены центры жажды, голода, насыщения Д) здесь находятся центры регуляции дыхания, сердцебиения, сосудистой деятельности Е) с его участием поддерживается постоянная температура тела.
    3. Из предложенного списка выберите функции симпатического отдела вегетативной нервной системы А) усиливает работу сердца и ускоряет частоту сердечных сокращений Б) ослабляет работу сердца и замедляет частоту сердечных сокращений В) расширяет просвет кровеносных сосудов Г) сжимает просвет кровеносных сосудов Д) усиливает работу желудка и кишечника Е) замедляет работу желудка и кишечника

    Часть С. При решении заданий части С. дайте полный ответ на вопрос
    Что такое рефлекс? Какие виды рефлексов вы знаете?

    1. Назовите волокна, обеспечивающие большую скорость распространение нервного импульса по периферическим нервам.

    А) миелиновые волокна; +

    Б) немиелиновые волокна.

    2. Назовите характерные морфологические особенности спинного мозга человека.

    А) полностью занимает позвоночный канал;

    Б) заканчивается на уровне ІІ поясничного позвонка +

    В) утолщение отсутствуют;

    Г) имеет два утолщения; +

    Д) имеет сегментарное строение. +

    3. Назовите утолщение спинного мозга человека.

    А) шейное; +

    Б) грудное;

    В) пояснично-крестцового; +

    Г) копчиковое;

    Д) у человека утолщение спинного мозга отсутствуют.

    4. Назовите общее количество сегментов спинного мозга.

    5. Назовите количество шейных сегментов спинного мозга.

    6. Назовите количество грудных сегментов спинного мозга.

    7. Назовите количество поясничных сегментов спинного мозга.

    8. Назовите количество крестцовых сегментов спинного мозга.

    9. Назовите количество копчиковых сегментов спинного мозга.

    10. Назовите борозду спинного мозга, является местом выхода двигательных корешков.

    А) задняя срединная борозда;

    Б) передне-боковая борозда; +

    В) задне- боковая борозда;

    Д) передняя срединная щель.

    11. Назовите борозду спинного мозга, является местом входа чувствительных корешков.

    А) задняя срединная борозда;

    Б) передне-боковая борозда;

    В) задне- боковая борозда; +

    Г) задняя промежуточная борозда;

    Д) передняя срединная щель.

    12. Назовите характерные морфологические особенности белого вещества спинного мозга.

    А) делится на канатики; +

    Б) образует столбы;

    В) представлена ​​участками, где сконцентрированы тела нейронов;

    Г) представлена ​​участками, где расположены отростки нейронов; +

    Д) формирует проводящие пути спинного мозга. +

    13. Назовите характерные морфологические особенности серого вещества спинного мозга.

    А) делится на канатики;

    Б) образует столбы; +

    В) представлена ​​участками, где сконцентрированы тела нейронов; +

    Г) представлена ​​участками, где расположены отростки нейронов;

    Д) формирует проводящие пути спинного мозга.

    14. Назовите ведущие пути, расположенные в переднем канатика спинного мозга.

    А) тонкий пучок (Голля)

    Б) пирамидный путь; +

    Г) кровельно-спинномозговой путь; +

    15. Назовите ведущие пути, расположенные в заднем канатика спинного мозга.

    А) тонкий пучок (Голля) +

    Б) кровельно-спинномозговой путь;

    В) красноядерно-спинномозговой путь;

    Г) передний и задний спинномозговой-мозжечкового путь (Говерса и Флексига)

    Д) клиновидный пучок (Бурдаха). +

    16. ​​Назовите ведущие пути, расположенные в боковом канатика спинного мозга.

    А) тонкий пучок (Голля)

    Б) передний и задний спинномозговой-мозжечкового путь (Говерса и Флексига) +

    В) красноядерно-спинномозговой путь; +

    Г) кровельно-спинномозговой путь;

    Д) клиновидный пучок (Бурдаха).

    17. Назовите отделы головного мозга, образуются в результате разделения ромбовидного мозга.

    А) продолговатый мозг; +

    Б) средний мозг;

    В) задний мозг; +

    Г) конечный мозг;

    Д) промежуточный мозг.

    18. Назовите отделы головного мозга, образуются в результате разделения переднего мозга.

    А) продолговатый мозг;

    Б) средний мозг;

    В) задний мозг;

    Г) конечный мозг; +

    Д) промежуточный мозг. +

    19. Назовите отделы головного мозга, формирующие ствол.

    А) продолговатый мозг; +

    Б) средний мозг; +

    В) городов; +

    Г) мозжечок;

    Д) конечный мозг.

    20. Назовите структуры, расположенные на вентральной поверхности продолговатого мозга.

    А) перекресток пирамид; +

    Б) масла; +

    В) тонкие и клиновидные пучки;

    Г) пирамиды; +

    Д) нижний угол ромбовидной ямки.

    21. Назовите структуры, расположенные на дорсальной поверхности продолговатого мозга.

    А) перекресток пирамид;

    В) тонкие и клиновидные пучки; +

    Г) пирамиды;

    Д) нижний угол ромбовидной ямки. +

    22. Назовите структуры, расположенные на дорсальной поверхности

    А) лукомостовая борозда;

    Б) основная борозда;

    В) мозговые полоски IV желудочка; +

    Г) корни IV, VII, VIII пар черепно-мозговых нервов;

    Д) верхний угол ромбовидной ямки. +

    23. Назовите структуры, расположенные на вентральной поверхности

    А) лукомостовая борозда; +

    Б) основная борозда; +

    В) мозговые полоски IV желудочка;

    Г) корни IV, VII, VIII пар черепно-мозговых нервов; +

    Д) верхний угол ромбовидной ямки.

    24. Назовите структуру, является полостью ромбовидного мозга.

    А) I — II мозговые желудочки;

    Б) центральный канал;

    В) III мозговой желудочек;

    Г) IV мозговой желудочек; +

    Д) водопровод.

    25. Назовите окрашенную часть ромбовидной ямки.

    Б) вестибулярное поле;

    Г) голубое место;

    Д) медиальное повышение.

    26. Назовите окрашенную часть ромбовидной ямки.

    А) треугольник подъязычного нерва

    Б) вестибулярное поле;

    В) треугольник блуждающего нерва +

    Г) голубое место;

    Д) медиальное повышение.

    27. Назовите окрашенную часть ромбовидной ямки.

    А) треугольник подъязычного нерва

    Б) вестибулярное поле; +

    В) треугольник блуждающего нерва

    Г) голубое место;

    Д) медиальное повышение.

    28. Назовите окрашенную часть ромбовидной ямки.

    А) треугольник подъязычного нерва

    Б) вестибулярное поле;

    В) треугольник блуждающего нерва

    Г) голубое место;

    Д) медиальное повышение. +

    29. Назовите ядра мозжечка.

    А) зубчатое ядро; +

    Б) красное ядро;

    В) ядро ​​вершины; +

    Г) тонкое и клиновидное ядра;

    Д) киркоподибное и шарообразное ядра. +

    30. Нижние мозжечковые ножки связывают мозжечок с …

    А) … конечным мозгом

    Б) … средним мозгом;

    В) … мостом;

    Г) … продолговатым мозгом; +

    Д) … спинным мозгом.

    1. Белое вещество мозга выполняет функцию:

    а) рефлекторную

    б) проводниковую

    в) питательную

    г) двигательную

    2. Участки нервных клеток, скопления которых являются основным компонентом так называемого белого вещества спинного мозга – это:

    а) аксоны

    б) ядра нервных клеток

    в) тела нейронов

    г) дендриты

    3. От головного мозга отходит ____ пар черепных нервов

    4. Различные части тела в зависимости от их функциональной значимости для организма неравномерно представлены в двигательной зоне коры больших полушарий головного мозга. Наименьшая площадь поверхности коры двигательной зоны приходится на долю этой части тела:

    а) туловище

    5. В среднем диаметр спинного мозга человека равен:

    6. Полую структуру, находящуюся в центре спинного мозга обозначают следующим термином:

    а) желудочки мозга

    б) спинномозговой канал

    г) позвоночный канал

    7. Одна нервная клетка может иметь следующее количество аксонов:

    а) только один

    б) не более десяти

    в) 10 и более

    г) множество

    8. Отдел мозга, имеющий кору, образованную многочисленными телами нейронов и их короткими отростками – дендритами – это:

    а) конечный мозг

    б) промежуточный мозг

    в) продолговатый мозг

    г) средний мозг

    9. Непосредственно со спинным мозгом связаны структуры, представляющие многочисленные отростки двигательных нейронов, покрытых соединительнотканной оболочкой. Эта структура называется:

    а) передний корешок

    б) задний корешок

    в) боковой корешок

    г) нижний корешок

    10. Спинномозговая жидкость в организме человека находится в структуре, которая называется:

    а) спинномозговой канал

    б) пространство между твердой мозговой оболочкой и стенкой позвоночного канала

    в) кровеносные сосуды, питающие мозг

    г) лимфатической системе

    11. В спинном мозге белое вещество расположено:

    а) в центральной части

    б) на периферии

    в) беспорядочно

    г) в виде ядер

    12. Один нейрон может иметь следующее количество дендритов:

    б) не более 10

    в) 1-100 и более

    г) более 1000

    13. Отдел головного мозга, в котором выделяют чувствительные и двигательные зоны:

    а) продолговатый мозг

    б) средний мозг

    в) мозжечок

    г) кора больших полушарий

    14. Доля коры больших полушарий головного мозга, получившая наибольшее развитие у человека в процессе эволюции:

    а) лобная

    б) теменная

    в) височная

    г) затылочная

    15. Складки коры больших полушарий головного мозга называют следующим термином:

    а) извилины

    б) борозды

    г) бугорки

    16. В затылочной доле коры больших полушарий головного мозга расположена ______ зона.

    а) двигательная

    б) зрительная

    в) слуховая

    г) кожно-мышечная

    17. Участки нервных клеток, скопления которых являются основным компонентом серого вещества спинного мозга – это:

    а) аксоны

    б) дендриты

    в) тела нейронов

    18. Непосредственно со спинным мозгом связаны структуры, представляющие многочисленные отростки чувствительных нейронов, покрытых соединительнотканной оболочкой. Эта структура обозначается следующим термином:

    а) передний корешок

    б) задний корешок

    в) нижний корешок

    г) верхний корешок

    19. Отдел головного мозга, в котором расположены ядра блуждающего нерва – это:

    а) промежуточный мозг

    б) средний мозг

    в) продолговатый мозг

    г) кора больших полушарий

    20. Скопления серого вещества головного мозга называются:

    а) сплетениями

    б) ядрами

    в) ганглиями

    г) нейронами

    21. Отдел мозга, который расположен непосредственно над спинным мозгом – это:

    б) мозжечок

    в) полушария

    г) продолговатый мозг

    22. Глиальные клетки выполняют различные функции. В то же время им не присуща следующая функция:

    а) опорная

    б) питательная

    в) двигательная

    г) защитная

    23. Отделы головного мозга, которые объединяются термином «ствол мозга» – это:

    а) мост, промежуточный и продолговатый мозг

    б) мост, средний и продолговатый мозг

    в) мост, мозжечок, средний и промежуточный мозг

    г) средний, промежуточный и конечный мозг.

    24. В теменной доле коры больших полушарий головного мозга расположена _______ зона.

    а) двигательная

    б) зрительная

    в) слуховая

    г) кожно-мышечной чувствительности.

    25. От спинного мозга отходит следующее количество пар нервов:

    26. Борозда, отделяющая лобную долю от теменной доли – это:

    а) центральная (роландова)

    б) боковая (сильвиева)

    в) внутритеменная

    г) задняя.

    27. Из перечисленных зон в височной доле больших полушарий головного мозга находится:

    а) зрительная

    б) слуховая

    в) двигательная

    г) кожно-мышечная

    28. Структуры, относящиеся к периферической нервной системе – это:

    а) только нервы

    б) нервы и нервные узлы

    в) спинной мозг, нервы и нервные узлы

    г) спинной и головной мозг.

    29. На поперечном срезе спинного мозга в сером веществе различают передние и задние рога. Двигательные нейроны расположены в ______ рогах.

    а) передние рога

    б) задние рога

    30. Толщина серого вещества коры больших полушарий равна:

    а) 0,15-0,5 мм

    31. В грудном и поясничном сегментах спинного мозга расположен один из отделов вегетативной нервной системы, периферические участки которого представлены нервами и узлами (ганглиями), расположенными обычно вдали от регулируемых органов. Этот отдел называется:

    а) симпатический

    б) парасимпатический

    в) метасимпатический

    32. Укажите нейроны, расположенные за пределами центральной нервной системы:

    а) чувствительные

    б) двигательные

    в) вставочные

    г) разные

    33. Отдел головного мозга, который является материальной основой психической деятельности человека – это:

    а) продолговатый мозг

    б) средний мозг

    в) промежуточный мозг

    г) кора больших полушарий

    34. Углубления коры больших полушарий мозга обозначаются термином:

    а) извилины

    б) борозды

    г) выбоины

    35. Центральные участки одного из отделов вегетативной нервной системы расположены в среднем, продолговатом мозге и в крестцовом отделе спинного мозга, а периферические участки этого отдела представлены нервами и нервными узлами, расположенными во внутренних органах или рядом с ними. Этот отдел вегетативной нервной системы называется:

    а) симпатический

    б) парасимпатический

    в) метасимпатический

    36. Ученый, который назвал анализаторной систему, осуществляющую непосредственное взаимодействие организма с раздражителем, проведение сигнала, формирование ощущения – это:

    а) И.М. Сеченов

    б) И.П. Павлов

    в) А.А. Ухтомский

    г) П.Ф. Лесгафт

    37. Эта структура не входит в состав анализаторной системы мозга:

    а) рецепторы органов чувств

    б) чувствительные нейроны

    в) нейроны чуствительных зон коры больших полушарий

    г) двигательные нейроны

    38. Отдел органа слуха, к которому относится барабанная перепонка – это:

    а) наружное ухо

    б) среднее ухо

    в) внутреннее ухо

    г) ушная раковина

    39. Фоторецепторы, обладающие большей чувствительностью к свету – это:

    а) палочки

    б) колбочки

    в) сосочки

    г) грибочки

    40. В глазном яблоке различают три основных оболочки. Из перечисленных является средней:

    а) сосудистая

    б) фиброзная

    в) сетчатка

    41. Наружный слой клеток сетчатки, прилегающий к сосудистой оболочке глаза, называется:

    а) слой палочек и колбочек

    б) пигментный слой

    в) слой биполярных клеток

    г) слой ганглиозных клеток

    42. Место выхода нервных волокон зрительного нерва из сетчатки глаза называют:

    а) желтое тело

    б) слепое пятно

    в) стекловидное тело

    г) желтое пятно.

    43. Рецепторные клетки вкусового анализатора воспринимают _______ простых вкусов.

    г) четыре.

    44. Из перечисленных рецепторов в коже находятся в наибольшем количестве следующие:

    а) тепловые

    б) холодовые

    в) болевые

    г) рецепторы давления

    45. Все отделы внутреннего уха имеют волосковые клетки. На эти клетки давят крохотные известковые кристаллики в следующем отделе:

    а) полукружные каналы

    б) улитка

    в) преддверие

    г) косточки (слуховые).

    46. ______ рецепторы представляют собой «свободные нервные окончания»:

    а) вкусовые

    б) болевые

    в) обонятельные

    47. Кожное чувство — осязание — формируется в результате воздействия многих факторов, специфически воздействующих на кожные рецепторы разных видов. Фактор, воздействие которого не является специфическим для кожных рецепторов – это:

    а) прикосновение к волоскам

    б) давление на кожу

    в) воздействие холода или тепла

    г) болевое раздражение

    д) воздействие растворимых в воде химических веществ

    48. Мышечное чувство возникает при возбуждении особых рецепторов. В ____________ отсутствуют мышечные рецепторы:

    а) скелетных мышцах

    б) сухожилиях

    в) гладких мышцах

    г) суставах

    49. Эти фоторецепторы сетчатки функционируют только при ярком свете:

    а) палочки

    б) колбочки

    50. Из косточек среднего уха связана с барабанной перепонкой следующая:

    а) стремечко

    б) наковальня

    Тематический тест по разделу «Нервная система человека»

    Тест состоит из частей А,В и С. На его выполнение отводится 26 минут.

    Варианты 1- 2(2 вариант выделен полужирным шрифтом)

    Часть А

    Выберите 1 правильный,по вашему мнению, ответ.

    А1.Как называется короткий отросток нейрона

    а)аксон б)дендрит

    в)нерв г)синапс

    А 1 .Как называется длинный отросток нейрона

    а)аксон б)дендрит

    в)нерв г)синапс

    А2.К периферической нервной системе относят

    А2. К центральной нервной системе относят

    а)головной мозг и нервы б)спинной мозг и нервные узлы

    в)нервы и нервные узлы г)спинной и головной мозг

    А3.Сигналы идут в центральную нервную систему по нервам

    А3 .Сигналы от мозга к органам передаются по нервам

    а)чувствительным б)исполнительным

    в)смешанным г)все ответы верны

    А4.Сколько пар нервов отходит от спинного мозга

    а)30 б)31

    в)32 г)33

    А4 .Сколько отделов имеется в головном мозге

    а)3 б)4

    в)5 г)6

    А5.Серое вещество мозга образованно

    А5. Белое вещество мозга образованно

    А)дендритами б)телами нейронов

    в)аксонами г)дендритами и телами нейронов

    А6.Куда стекается вся информация от органов чувств

    а)гипоталамус б)таламус

    А6 .Какой отдел головного мозга обеспечивает координацию движения

    а)гипоталамус б)таламус

    в)большие полушария г)мозжечок

    А7.В пределах центральной нервной системы находятся

    А7. К мышце или внутреннему органу нервный импульс поступает по

    а)рецептор б)вставочный нейрон

    в)чувствительный нейрон г)двигательный нейрон

    А8.Центр жажды и голода находится в

    в)мост г)средний мозг

    А8 .Постоянство внутренней среды организма контролируется

    а)кора головного мозга б)промежуточный мозг

    в)мост г)средний мозг

    А9.Обонятельные и вкусовые зоны находятся в …. доле

    а)лобной б)височной

    в)затылочной г)теменной

    А9 .Нейроны зрительной зоны находятся в… доле

    а)лобной б)височной

    в)затылочной г)теменной

    А10.Верны ли следующие суждения?

    А. Рефлекс начинается с раздражения рецепторов.

    Б.В рефлекторную дугу входят рецепторы, головной мозг и рабочий орган

    А10 .Верны ли следующие суждения?

    А. Рефлексы, приобретённые в процессе жизни,называют безусловными.

    Б. Рефлекторной дугой называют путь,по которому сигналы от рецептора идут к исполнительному органу.

    а)верно только А б)верно только Б

    в)верны оба суждения г)оба суждения неверны

    Часть В

    В1.Выберите 3 правильных,по вашему мнению, ответа из 6 и запишите цифры, под которыми они указаны.

    Какие особенности характерны для вегетативной нервной системы

    4)регулируется гипоталамусом

    В1 .Выберите 3 правильных,по вашему мнению ответа,из 6 и запишите цифры, под которыми они указаны.

    Какие особенности характерны для соматической нервной системы

    1)управляет внутренними органами, гладкой мускулатурой

    2)подчиняется волевому контролю

    3)не подчиняется воле человека

    4)регулируется гипоталамусом

    5)центром её является кора больших полушарий головного мозга

    6)регулирует работу поперечнополосатой мышечной ткани скелетных мышц

    В2.Установите соответствие между отделами головного мозга и их функциями

    Функции отделы

    А. регулирует работу органов левой части туловища 1.правое полушарие

    Б. отвечает за способности к музыке и изобразительному искусству 2.левое полушарие

    В. контролирует речь, а также способности к чтению и письму

    Г. отвечает за логику и анализ

    Д. с пециализируется на обработке информации, которая выражается в символах и образах

    Е. регулирует работу органов правой части туловища

    Ответ:

    В2 .Установите соответствие между отделами головного мозга и их функциями

    Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

    Функции отделы

    А. регуляция мышечного тонуса 1.средний мозг

    Б. центр слюноотделения и глотания 2.продолговатый мозг

    В. центр вдоха и выдоха

    Г. отвечает за ориентировочный рефлекс

    Д.регулирует величину зрачка и кривизну хрусталика

    Е.находится центр защитных рефлексов

    Ответ:

    Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

    Функции подотделы

    А. активизируется в экстремальных условиях 1. симпатический

    Б. снижает артериальное давление 2. парасимпатический

    В. повышает тонус скелетных мышц

    Г. увеличивается содержание сахара в крови

    Д. активизируется работа органов пищеварения

    Е. расширяются кожные сосуды

    Ответ:

    В3. Установите соответствие между подотделами нервной системы и их функциями

    Впишите в таблицу цифры выбранных ответов

    Функции подотделы

    А. называют системой отбоя 1. симпатический

    Б. повышает артериальное давление 2. парасимпатический

    В. дыхание становится более ровным и глубоким

    Г. уменьшается содержание сахара в крови

    Д. органы пищеварения затормаживают свою деятельность

    Е. сосуды кожи суживаются,кожные покровы бледнеют

    Ответ:

    С1.Какая доля коры головного мозга находится под №2 какие центры находятся в ней?

    С1 .какая доля коры головного мозга находится под №1, какие центры находятся в ней?

    С2. Почему парасимпатический подотдел вегетативной нервной системы называют «системой отбоя»?

    С2. Почему симпатический подотдел вегетативной нервной системы называют «системой аварийных ситуаций»?

    Задание А

    Нервная система человека.

    Задания с выбором одного верного ответа.

    А1. Нервная регуляция функций в теле человека осуществляется с помощью:

    1. электрических импульсов,
    2. механических раздражений,
    3. гормонов,
    4. ферментов.

    А2. Структурной и функциональной единицей нервной системы считают:

    1. нейрон,
    2. нервную ткань,
    3. нервные узлы,
    4. нервы.

    А3. Основу нервной деятельности человека и животных составляет:

    1. мышление,
    2. рассудочная деятельность,
    3. возбуждение,
    4. рефлекс.

    А4. Рецепторы — это чувствительные образования, которые:

    1. передают импульсы в центральную нервную систему,
    2. передают нервные импульсы со вставочных нейронов на исполнительные,
    3. воспринимают раздражения и преобразуют энергию раздражителей в процесс нервного возбуждения,
    4. воспринимают нервные импульсы от чувствительных нейронов.

    А5. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода клетки:

    1. спинного мозга,
    2. головного мозга,
    3. печени и почек,
    4. желудка и кишечника.

    А6. Пучки длинных отростков нейронов, покрытые соединительнотканной оболочкой и расположенные вне центральной нервной системы, образуют:

    1. нервы,
    2. мозжечок,
    3. спинной мозг,
    4. кору больших полушарий.

    А7. Произвольные движения человека обеспечивают:

    1. мозжечок и промежуточный мозг,
    2. средний и спинной мозг,
    3. продолговатый мозг и мост,
    4. большие полушария переднего мозга.

    А8. Регуляцию и согласование физиологических процессов, протекающих во внутренних органах, обеспечивает:

    1. промежуточный мозг,
    2. средний мозг,
    3. спинной мозг,
    4. мозжечок.

    А9. Соматическая нервная система, в отличие от вегетативной, управляет работой:

    1. скелетных мышц,
    2. сердца и сосудов,
    3. кишечника,
    4. почек.

    А10. Нервные импульсы передаются в мозг по нейронам:

    1. двигательным,
    2. вставочным,
    3. чувствительным,
    4. исполнительным.

    А11. Центры глотательных, дыхательных, сердечно-сосудистых и других жизненно важных рефлексов располагаются в:

    1. мозжечке,
    2. среднем мозге,
    3. продолговатом мозге,
    4. промежуточном мозге.

    А12. Вегетативная нервная система участвует в:

    1. осуществлении произвольных движений,
    2. восприятии зрительных, слуховых и вкусовых раздражений,
    3. регуляции обмена веществ и работы внутренних органов,
    4. формировании звуков речи.

    А13. Нервным импульсом называют:

    1. электрическую волну, бегущую по нервному волокну,
    2. передачу информации с одного нейрона на следующий,
    3. передачу информации от клетки к клетке,
    4. процесс, обеспечивающий торможение клетки-адресата.

    А14. По чувствительному нейрону возбуждение направляется:

    1. в центральную нервную систему,
    2. к исполнительному органу,
    3. к рецепторам,
    4. к мышцам.

    А15. Нервные импульсы передаются от органов чувств в мозг по:

    1. двигательным нейронам,
    2. вставочным нейронам,
    3. чувствительным нейронам,
    4. коротким отросткам двигательных нейронов.

    А16. Внешние раздражители преобразуются в нервные импульсы в:

    1. нервных волокнах,
    2. телах нейронов центральной нервной системы,
    3. рецепторах,
    4. телах вставочных нейронов.

    А17. У человека за расширение зрачка отвечает:

    1. симпатический отдел нервной системы,
    2. парасимпатический отдел нервной системы,
    3. соматическая нервная система,
    4. центральная нервная система.

    А18. Короткий отросток нервной клетки называется:

    1. аксон,
    2. нейрон,
    3. дендрит,
    4. синапс.

    А19. Длинный отросток нервной клетки называется:

    1. аксон,
    2. нейрон,
    3. дендрит,
    4. синапс.

    А20. Место контактов двух нервных клеток друг с другом называется:

    1. аксон,
    2. нейрон,
    3. дендрит,
    4. синапс.

    А21. Нервы — это:

    1. нейронная цепь,
    2. скопление тел нейронов,
    3. пучки аксонов, выходящие за пределы мозга,
    4. рецепторы.

    А22. Полушария головного мозга соединяются друг с другом:

    1. мостом,
    2. мозолистым телом,
    3. средним мозгом,
    4. промежуточным мозгом.

    А23. Влияние парасимпатической нервной системы на сердечную деятельность выражается в:

    1. замедлении сердцебиения,
    2. учащении сердцебиения,
    3. остановке сердца,
    4. аритмии.

    А24. Нервная система — это:

    1. орган,
    2. ткань,
    3. система органов,
    4. органоид.

    А25. Нервная система человека, в отличие от эндокринной:

    1. реагирует на внешние, а не на внутренние воздействия,
    2. полностью подчинена сознанию,
    3. действует быстрее,
    4. не работает во время сна.

    А26. Рефлексы, которые не могут быть усилены или заторможены по воле человека, осуществляются через нервную систему:

    1. центральную,
    2. вегетативную,
    3. соматическую,
    4. периферическую.

    А27. Аксоны — отростки нервных клеток, которые выходят за пределы центральной нервной системы, собираются в пучки и образуют:

    1. подкорковые ядра,
    2. нервные узлы,
    3. кору мозжечка,
    4. нервы.

    А28. Нейрон — это:

    1. многоядерная клетка с отростками,
    2. одноядерная клетка с отростками,
    3. безъядерная клетка с отростками,
    4. многоядерная клетка с ресничками.

    А29. В приспособительных реакциях организма на изменения условий среды ведущую роль играет:

    1. головной мозг,
    2. вегетативная нервная система,
    3. соматическая нервная система,
    4. органы чувств.

    А30. Нервные клетки отличаются от остальных наличием:

    1. ядра с хромосомами,
    2. отростков разной длины,
    3. многоядерностью,
    4. сократимостью.

    А31. Передача возбуждения по нерву или мышце объясняется:

    1. разностью концентраций ионов натрия и калия внутри и вне клетки,
    2. разрывом водородных связей между молекулами воды,
    3. изменением концентрации водородных ионов,
    4. теплопроводностью воды.

    А32. Рефлекс, нервный центр которого лежит за пределами продолговатого мозга:

    1. кашель,
    2. глотание,
    3. слюноотделение,
    4. коленный.

    А33. Промежуточный мозг регулирует:

    1. обмен веществ,
    2. потребление пищи и воды,
    3. поддержание постоянной температуры тела,
    4. верны все ответы.

    А34. В продолговатом мозге расположен центр рефлекса:

    1. чихания,
    2. мочеиспускания,
    3. дефекации,
    4. коленного.

    А35. Центры кашля и чихания находятся в:

    1. спинном мозге,
    2. продолговатом мозге,
    3. среднем мозге,
    4. переднем мозге.

    А36. Парасимпатическая нервная система снижает:

    1. частоту сердечных сокращений,
    2. силу сердечных сокращений,
    3. уровень глюкозы в плазме,
    4. все перечисленные параметры.

    Задания с выбором нескольких верных ответов.

    В1. Белое вещество переднего отдела головного мозга:

    А) образует его кору,

    Б) расположено под корой,

    В) состоит из нервных волокон,

    Г) образует подкорковые ядра,

    Д) соединяет кору головного мозга с другими отделами головного мозга и со спинным мозгом,

    Е) выполняет функцию высшего анализатора сигналов от всех рецепторов тела.

    В2. Деятельность каких органов регулирует вегетативная нервная система человека?

    А) мышц верхних и нижних конечностей,

    Б) сердца и кровеносных сосудов,

    В) органов пищеварения,

    Г) мимических мышц,

    Д) почек и мочевого пузыря,

    Е) диафрагмы и межрёберных мышц.

    В3. К периферической нервной системе относят:

    Б) мозжечок,

    В) нервные узлы,

    Г) спинной мозг,

    Д) чувствительные нервы,

    Е) двигательные нервы.

    В4. В мозжечке лежат центры регуляции:

    А) мышечного тонуса,

    Б) сосудистого тонуса,

    В) позы и равновесия тела,

    Г) координации движений,

    Д) эмоций,

    Е) вдоха и выдоха.

    Задания на установление соответствия.

    В5. Установите соответствие между отдельной функцией нейрона и типом нейрона, который эту функцию выполняет.

    ФУНКЦИИ НЕЙРОНОВ ТИПЫ НЕЙРОНОВ

    1) осуществляют передачу с одного нейрона А) чувствительные,

    на другой в головном мозге, Б) вставочные,

    2) передают нервные импульсы от органов В) двигательные.

    чувств в мозг,

    3) передают нервные импульсы мышцам,

    4) передают нервные импульсы от внутренних органов в мозг,

    5) передают нервные импульсы к железам.

    В6. Установите соответствие между отделами нервной системы и их функциями.

    ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

    1) сужает сосуды, А) симпатическая,

    2) урежает ритм работы сердца, Б) парасимпатическая.

    3) сужает бронхи,

    4) расширяет зрачок.

    В7. Установите соответствие между строением и функциями нейрона и его отростками.

    СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОТРОСТОК НЕЙРОНА

    1) проводит сигнал к телу нейрона, А) аксон,

    2) снаружи покрыт миелиновой оболочкой, Б) дендрит.

    3) короткий и сильно ветвится,

    4) участвует в образовании нервных волокон,

    5) проводит сигнал от тела нейрона.

    В8. Установите соответствие между свойствами нервной системы и её типами, которые этими свойствами обладают.

    СВОЙСТВА ТИП НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

    1) иннервирует кожу и скелетные мышцы, А) соматическая,

    2) иннервирует все внутренние органы, Б) вегетативная.

    3) способствует поддержанию связи организма

    с внешней средой,

    4) регулирует обменные процессы, рост организма,

    5) действия подконтрольны сознанию (произвольны),

    6) действия неподвластны сознанию (автономны).

    В9. Установите соответствие между примерами нервной деятельности человека и функциями спинного мозга.

    ПРИМЕРЫ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФУНКЦИИ СПИННОГО

    1) коленный рефлекс, А) рефлекторная,

    2) передача нервного импульса из спинного Б) проводниковая.

    мозга в головной,

    3) разгибание конечностей,

    4) отдёргивание руки от горячего предмета,

    5) передача нервного импульса из мозга

    к мышцам конечностей.

    В10. Установите соответствие между особенностью строения и функцией головного мозга и его отделом.

    ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ОТДЕЛЫ ГОЛОВНОГО
    И ФУНКЦИЙ МОЗГА

    1) содержит дыхательный центр, А) продолговатый мозг,

    2) поверхность поделена на доли, Б) передний мозг.

    3) воспринимает и обрабатывает информацию от

    органов чувств,

    4) регулирует деятельность сердечно-сосудистой системы,

    5) содержит центры защитных реакций организма — кашля

    и чихания.

    Задания на определение последовательности.

    В11. Установите правильную последовательность расположения отделов ствола головного мозга, по направлению от спинного мозга.

    А) промежуточный мозг,

    Б) продолговатый мозг,

    В) средний мозг,

    Задания со свободным ответом

    С1. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, которых сделаны ошибки, объясните их.

    1. Кора больших полушарий образована серым веществом.

    2. Серое вещество состоит из отростков нейронов.

    3. Каждое полушарие разделяется на лобную, теменную, височную и затылочную доли.

    4. Зрительная зона находится в лобной доле.

    5. Слуховая зона находится в теменной доле.

    С2. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, объясните их.

    1. Нервная система делится на центральную и соматическую.

    2. Соматическая нервная система делится на периферическую и вегетативную.

    3. Центральный отдел соматической нервной системы состоит из спинного и головного мозга.

    4. Вегетативная нервная система координирует деятельность скелетной мускулатуры и обеспечивает чувствительность.

    Ответы к заданиям части А

    Ответы к заданиям части В

    № варианта

    А10

    Задание В.

    № варианта

    1,3,4

    11.4: Нервные импульсы — Biology LibreTexts

    При ударе молнии

    Эта удивительная молния от облака к поверхности возникла, когда в облаке возникла разница в электрическом заряде относительно земли. Когда накопление заряда было достаточно большим, произошел внезапный разряд электричества. Нервный импульс подобен удару молнии. И нервный импульс, и удар молнии возникают из-за разницы в электрическом заряде, и оба приводят к возникновению электрического тока.

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Молния

    Генерация нервных импульсов

    Нервный импульс , подобно удару молнии, представляет собой электрическое явление. Нервный импульс возникает из-за разницы в электрическом заряде плазматической мембраны нейрона. Как возникает эта разница в электрическом заряде? Ответ включает ионы, которые представляют собой электрически заряженные атомы или молекулы.

    Потенциал покоя

    Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): натриево-калиевый насос поддерживает потенциал покоя нейрона.Внутри клеточной мембраны больше отрицательного заряда, чем снаружи. АТФ используется для выкачивания натрия и калия в клетку. Повышенная концентрация натрия за пределами мембраны и большая концентрация калия внутри клетки из-за неравномерного движения этих ионов насосом

    Когда нейрон не передает активно нервный импульс, он находится в состоянии покоя, готов к передаче. нервный импульс. В состоянии покоя натриево-калиевый насос поддерживает разницу в заряде через клеточную мембрану нейрона.Натрий-калиевый насос — это механизм активного транспорта, который перемещает ионы натрия из клеток, а ионы калия в клетки. Натрий-калиевый насос перемещает оба иона из областей с более низкой концентрацией в области с более высокой концентрацией, используя энергию АТФ и белков-носителей в клеточной мембране. На рисунке \ (\ PageIndex {3} \) более подробно показано, как работает натрий-калиевый насос. Натрий — это главный ион в жидкости вне клеток, а калий — главный ион в жидкости внутри клеток. Эти различия в концентрации создают электрический градиент через клеточную мембрану, называемый потенциалом покоя .Тщательно контролируемый потенциал покоя мембраны имеет решающее значение для передачи нервных импульсов.

    потенциал действия

    Потенциал действия , также называемый нервным импульсом, представляет собой электрический заряд, который перемещается по мембране нейрона. Он может возникать, когда мембранный потенциал нейрона изменяется химическими сигналами от соседней клетки. В потенциале действия потенциал клеточной мембраны быстро меняется с отрицательного на положительный, когда ионы натрия попадают в клетку через ионные каналы, а ионы калия вытекают из клетки, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \).

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): потенциал действия движется вдоль аксона в миллисекундах. Ионы натрия втекают внутрь и вызывают потенциал действия, а затем ионы калия выходят, чтобы сбросить потенциал покоя. Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): График потенциала действия мембранного потенциала во времени. Нейрон должен достичь определенного порога, чтобы начать этап деполяризации достижения потенциала действия. На рисунке также показано изменение потенциала во время реполяризации и рефрактерного периодов аксона.

    Изменение мембранного потенциала приводит к деполяризации клетки. Потенциал действия работает по принципу «все или ничего». То есть мембранный потенциал должен достичь определенного уровня деполяризации, называемого порогом, иначе потенциал действия не запустится. Этот пороговый потенциал варьируется, но обычно примерно на 15 милливольт (мВ) положительнее, чем мембранный потенциал покоя клетки. Если деполяризация мембраны не достигает порогового уровня, потенциал действия не возникает.Вы можете видеть на рисунке \ (\ PageIndex {4} \), что две деполяризации не достигли порогового уровня -55 мВ.

    Первыми открываются каналы для ионов натрия, которые позволяют ионам натрия проникать в клетку. Результирующее увеличение положительного заряда внутри клетки (примерно до +40 мВ) запускает потенциал действия. Это называется деполяризацией мембраны. Затем открываются каналы для ионов калия, позволяя ионам калия выходить из клетки, что прекращает потенциал действия. Внутренняя часть мембраны снова становится отрицательной.Это называется реполяризацией мембраны. Затем оба ионных канала закрываются, и натриево-калиевый насос восстанавливает потенциал покоя -70 мВ. Потенциал действия будет двигаться вниз по аксону к синапсу, как волна, движущаяся по поверхности воды. На рисунке \ (\ PageIndex {4} \) показано изменение потенциала мембраны аксона во время действия потенциала действия. Нерв проходит короткий рефрактерный период, прежде чем его потенциал покоя исчерпывается. В течение рефрактерного периода другой потенциал действия не может быть сгенерирован

    В миелинизированных нейронах потоки ионов возникают только в узлах Ранвье.В результате сигнал потенциала действия «скачет» по мембране аксона от узла к узлу, а не распространяется плавно по мембране, как это происходит в аксонах, не имеющих миелиновой оболочки. Это связано с кластеризацией ионных каналов Na + и K + в Узлах Ранвье. Немиелинизированные аксоны не имеют узлов Ранвье, и ионные каналы в этих аксонах распределены по всей поверхности мембраны.

    Передача нервных импульсов

    Место, где терминал аксона встречается с другой клеткой, называется синапсом . Здесь происходит передача нервного импульса другой клетке. Клетка, которая посылает нервный импульс, называется пресинаптической клеткой, а клетка, которая получает нервный импульс, называется постсинаптической клеткой.

    Некоторые синапсы являются чисто электрическими и создают прямые электрические связи между нейронами. Однако большинство синапсов — это химические синапсы. Передача нервных импульсов через химические синапсы более сложна.

    Химические синапсы

    В химическом синапсе как пресинаптические, так и постсинаптические области клеток заполнены молекулярными механизмами, которые участвуют в передаче нервных импульсов.Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {5} \), пресинаптическая область содержит множество крошечных сферических сосудов, называемых синаптическими пузырьками, которые заполнены химическими веществами, называемыми нейротрансмиттерами . Когда потенциал действия достигает конца аксона пресинаптической клетки, он открывает каналы, которые позволяют кальцию проникать в терминал. Кальций заставляет синаптические везикулы сливаться с мембраной, высвобождая их содержимое в узкое пространство между пресинаптической и постсинаптической мембранами. Эта область называется синаптической щелью.Молекулы нейромедиатора перемещаются через синаптическую щель и связываются с рецепторами , которые представляют собой белки, встроенные в мембрану постсинаптической клетки.

    Действие нейротрансмиттера на постсинаптическую клетку зависит главным образом от типа рецепторов, которые он активирует, что позволяет конкретному нейротрансмиттеру по-разному воздействовать на различные клетки-мишени. Нейромедиатор может возбуждать один набор клеток-мишеней, подавлять другие и оказывать комплексное модулирующее воздействие на третьи, в зависимости от типа рецепторов.Однако некоторые нейротрансмиттеры относительно стабильно действуют на другие клетки.

    Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Эта диаграмма показывает, как потенциал действия передает сигнал через синапс в другую клетку с помощью молекул нейромедиатора. На врезке показаны терминал аксона, синапс и рецептор постсинаптической клетки. Нейромедиаторы высвобождаются из терминала аксона, перемещаются в синаптической щели и прикрепляются к рецепторам.

    Обзор

    1. Определите нервный импульс.
    2. Каков потенциал покоя нейрона и как он поддерживается?
    3. Объясните, как и почему возникает потенциал действия.
    4. Опишите, как сигнал передается от пресинаптической клетки к постсинаптической клетке в химическом синапсе.
    5. Что обычно определяет действие нейромедиатора на постсинаптическую клетку?
    6. Определите три основных типа воздействия нейромедиаторов на постсинаптические клетки.
    7. Объясните, как электрический сигнал в пресинаптическом нейроне вызывает передачу химического сигнала в синапсе.
    8. Поток какого типа иона в нейрон приводит к потенциалу действия?
      1. Как эти ионы попадают в клетку?
      2. Как этот поток ионов влияет на относительный заряд внутри нейрона по сравнению с внешним?
    9. Натрий-калиевый насос:
      1. активируется потенциалом действия
      2. требует энергии
      3. не требует энергии
      4. выкачивает ионы калия из клеток
    10. Верно или неверно. Некоторые потенциалы действия больше, чем другие, в зависимости от количества стимуляции.
    11. Верно или неверно. Синаптические пузырьки из пресинаптической клетки попадают в постсинаптическую клетку.
    12. Верно или неверно. Потенциал действия в пресинаптической клетке может в конечном итоге вызвать подавление постсинаптической клетки.
    13. Назовите три нейромедиатора.

    Импульсная проводимость | Анатомия и физиология

    Электрически активные клеточные мембраны

    Функции нервной системы — ощущение, интеграция и реакция — зависят от функций нейронов, лежащих в основе этих путей.Чтобы понять, как нейроны могут общаться, необходимо описать роль возбудимой мембраны в генерации этих сигналов. В основе этой коммуникации лежит потенциал действия, который демонстрирует, как изменения в мембране могут составлять сигнал. Рассмотрение того, как эти сигналы работают в более изменчивых обстоятельствах, предполагает рассмотрение градуированных потенциалов, которые будут рассмотрены в следующем разделе.

    Большинство клеток тела используют заряженные частицы, ионы, для накопления заряда на клеточной мембране.Ранее было показано, что это часть работы мышечных клеток. Чтобы скелетные мышцы сокращались, должен поступать сигнал от нейрона. Обе клетки используют клеточную мембрану для регулирования движения ионов между внеклеточной жидкостью и цитозолем.

    Как вы узнали из главы о клетках, клеточная мембрана в первую очередь отвечает за регулирование того, что может пересекать мембрану, а что остается только с одной стороны. Клеточная мембрана представляет собой бислой фосфолипидов, поэтому только вещества, которые могут проходить непосредственно через гидрофобное ядро, могут диффундировать без посторонней помощи.Заряженные частицы, которые по определению являются гидрофильными, не могут проходить через клеточную мембрану без посторонней помощи (рис. 8.10). Трансмембранные белки, в частности канальные белки, делают это возможным. Несколько каналов, а также специализированные энергозависимые «ионные насосы» необходимы для генерации трансмембранного потенциала и для генерации потенциала действия. Особый интерес представляет белок-носитель, называемый натриево-калиевым насосом, который перемещает ионы натрия (Na + ) из клетки и ионы калия (K + ) в клетку, таким образом регулируя концентрацию ионов по обе стороны от нее. клеточная мембрана.

    Рисунок 8.10. Клеточные мембраны и трансмембранные белки
    Клеточная мембрана состоит из фосфолипидного бислоя и содержит множество трансмембранных белков, включая различные типы канальных белков, которые служат ионными каналами.

    Натриево-калиевый насос требует энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ), поэтому его также называют АТФазой. Как было объяснено в главе о ячейках, концентрация Na + выше вне ячейки, чем внутри, а концентрация K + выше внутри ячейки выше, чем снаружи.Это означает, что этот насос перемещает ионы против градиентов концентрации натрия и калия, поэтому он требует энергии. Фактически, насос в основном поддерживает эти градиенты концентрации.

    Ионные каналы не всегда позволяют ионам свободно диффундировать через мембрану. Они открываются определенными событиями, то есть каналы закрыты . Каналы можно разделить на категории в зависимости от того, как они закрыты. Хотя эти классы ионных каналов находятся в основном в клетках нервной или мышечной ткани, их также можно найти в клетках эпителиальной и соединительной ткани. закрытый лигандом канал открывается потому, что сигнальная молекула, лиганд, связывается с внеклеточной областью канала и открывает закрытый канал (рис. 8.11).

    Рисунок 8.11. Лиганд-закрытые каналы
    Когда лиганд, в данном случае нейротрансмиттер ацетилхолин, связывается с определенным местом на внеклеточной поверхности белка канала, пора открывается, позволяя отобрать ионы. Ионы в данном случае представляют собой катионы натрия, кальция и калия.
    Механически закрытый канал открывается из-за физического искажения клеточной мембраны. Многие каналы, связанные с осязанием (соматосенсорное ощущение), закрываются механически. Например, когда на кожу оказывается давление, эти каналы открываются и позволяют ионам проникать в клетку. Аналогично этому типу канала будет канал, который открывается при изменении температуры, как при тестировании воды в душе (рис. 8.12).
    Рисунок 8.12. Каналы с механическим затвором
    Когда в окружающей ткани происходит механическое изменение, такое как давление или прикосновение, канал физически открывается. Терморецепторы работают по аналогичному принципу. Когда местная температура ткани изменяется, белок реагирует, физически открывая канал.

    A управляемый по напряжению канал — это канал, который реагирует на изменения электрических свойств мембраны, в которую он встроен. Обычно внутренняя часть мембраны находится под отрицательным напряжением.Когда это напряжение становится менее отрицательным, канал начинает позволять ионам пересекать мембрану (рис. 8.13).

    Рисунок 8.13. Каналы с синхронизацией по напряжению
    Управляемые по напряжению каналы открываются при изменении трансмембранного напряжения вокруг них. Аминокислоты в структуре белка чувствительны к заряду и заставляют поры открываться для выбранного иона.

    Канал утечки имеет случайную стробировку, что означает, что он открывается и закрывается случайным образом, отсюда и ссылка на утечку.Нет фактического события, открывающего канал; вместо этого он имеет внутреннюю скорость переключения между открытым и закрытым состояниями. Каналы утечки вносят вклад в трансмембранное напряжение покоя возбудимой мембраны (рис. 8.14).

    Рисунок 8.14. Каналы утечки
    В определенных ситуациях ионы должны беспорядочно перемещаться через мембрану. Конкретные электрические свойства определенных клеток изменяются наличием этого типа канала.

    Мембранный потенциал

    Электрическое состояние клеточной мембраны может иметь несколько вариаций.Все это вариации мембранного потенциала . Потенциал — это распределение заряда через клеточную мембрану, измеряемое в милливольтах (мВ). Стандарт заключается в сравнении внутренней части клетки и внешней среды, поэтому мембранный потенциал — это величина, представляющая заряд на внутриклеточной стороне мембраны при условии, что внешняя сторона равна нулю, условно говоря (рис. 8.15).

    Рисунок 8.15. Измерение заряда на мембране с помощью вольтметра
    Регистрирующий электрод вставлен в ячейку, а электрод сравнения находится вне ячейки.Путем сравнения заряда, измеренного этими двумя электродами, определяется трансмембранное напряжение. Это значение обычно выражается для цитозоля относительно внешней среды.

    Концентрация ионов во внеклеточной и внутриклеточной жидкости в значительной степени сбалансирована с чистым нейтральным зарядом. Однако небольшая разница в заряде возникает прямо на поверхности мембраны как внутри, так и снаружи. Разница в этой очень ограниченной области, которая имеет всю способность нейронов (и мышечных клеток) генерировать электрические сигналы, включая потенциалы действия.

    Прежде чем описывать эти электрические сигналы, необходимо объяснить состояние покоя мембраны. Когда ячейка находится в состоянии покоя и ионные каналы закрыты (за исключением каналов утечки, которые открываются случайным образом), ионы распределяются по мембране очень предсказуемым образом. Концентрация Na + вне клетки больше, чем концентрация внутри. Кроме того, концентрация K + внутри клетки больше, чем снаружи. Цитозоль содержит высокую концентрацию анионов в форме фосфат-ионов и отрицательно заряженных белков.Крупные анионы являются компонентом внутренней клеточной мембраны, включая специализированные фосфолипиды и белки, связанные с внутренним листком мембраны (листок — это термин, используемый для обозначения одной стороны двухслойной липидной мембраны). Отрицательный заряд локализован в больших анионах.

    Когда ионы распределены по мембране при этих концентрациях, разница в заряде измеряется при -70 мВ, значение, описанное как потенциал мембраны покоя . Точное значение, измеренное для мембранного потенциала покоя, варьируется от клетки к клетке, но чаще всего используется значение -70 мВ.Это напряжение на самом деле было бы намного ниже, если бы не вклад некоторых важных белков в мембрану. Каналы утечки позволяют Na + медленно перемещаться в ячейку или K + медленно перемещаться наружу, а насос Na + / K + восстанавливает их. Это может показаться пустой тратой энергии, но каждый из них играет определенную роль в поддержании мембранного потенциала.

    Потенциал действия

    Мембранный потенциал покоя описывает устойчивое состояние клетки, которое представляет собой динамический процесс, который уравновешивается утечкой и накачкой ионов.Без какого-либо внешнего влияния это не изменится. Чтобы запустить электрический сигнал, мембранный потенциал должен измениться.

    Это начинается с открытия канала для Na + в мембране. Поскольку концентрация Na + выше вне ячейки, чем внутри ячейки, ионы будут устремляться в ячейку, что в значительной степени обусловлено градиентом концентрации. Поскольку натрий является положительно заряженным ионом, он изменяет относительное напряжение непосредственно внутри ячейки по сравнению с непосредственно снаружи.Потенциал покоя — это состояние мембраны при напряжении -70 мВ, поэтому катион натрия, попадающий в ячейку, сделает ее менее отрицательной. Это известно как деполяризация , что означает, что мембранный потенциал приближается к нулю.

    Градиент концентрации Na + настолько велик, что он будет продолжать поступать в клетку даже после того, как мембранный потенциал станет нулевым, так что напряжение непосредственно вокруг поры начинает становиться положительным.Электрический градиент также играет роль, поскольку отрицательные белки под мембраной притягивают ион натрия. Мембранный потенциал достигнет +30 мВ к тому моменту, когда натрий попадет в ячейку.

    Когда мембранный потенциал достигает +30 мВ, в мембране открываются другие потенциалозависимые каналы. Эти каналы специфичны для иона калия. Градиент концентрации также действует на K + . Когда K + начинает покидать ячейку, унося с собой положительный заряд, мембранный потенциал начинает возвращаться к своему напряжению покоя.Это называется реполяризацией , что означает, что мембранное напряжение возвращается к значению -70 мВ потенциала покоя мембраны.

    Реполяризация возвращает мембранный потенциал к значению -70 мВ, которое указывает потенциал покоя, но на самом деле оно превышает это значение. Ионы калия достигают равновесия, когда напряжение на мембране ниже -70 мВ, поэтому возникает период гиперполяризации, когда каналы K + открыты. Эти каналы K + закрываются с небольшой задержкой из-за этого короткого выброса.

    Здесь был описан потенциал действия, который представлен в виде графика зависимости напряжения от времени на Рисунке 8.16. Это электрический сигнал, который нервная ткань генерирует для общения. Изменение мембранного напряжения от -70 мВ в состоянии покоя до +30 мВ в конце деполяризации представляет собой изменение на 100 мВ. Это также можно записать как изменение на 0,1 В. Чтобы оценить эту ценность, подумайте о батарее. Батарея AA, которую вы можете найти в пульте дистанционного управления телевизором, имеет напряжение 1.5 В или батарея 9 В (прямоугольная батарея с двумя выводами на одном конце), очевидно, составляет 9 В. Изменение потенциала действия на один или два порядка меньше, чем заряд в этих батареях. Фактически, мембранный потенциал можно описать как батарею. Через мембрану накапливается заряд, который может высвобождаться при правильных условиях. Батарея вашего пульта ДУ накопила заряд, который «высвобождается», когда вы нажимаете кнопку.

    Рисунок 8.16. График потенциала действия
    График зависимости напряжения, измеренного на клеточной мембране, от времени, потенциал действия начинается с деполяризации, за которой следует реполяризация, которая переходит за потенциал покоя в гиперполяризацию, и, наконец, мембрана возвращается в состояние покоя.

    То, что происходит через мембрану электрически активной ячейки, представляет собой динамический процесс, который трудно визуализировать с помощью статических изображений или текстовых описаний. Просмотрите эту анимацию, чтобы узнать больше об этом процессе. В чем разница между движущей силой Na + и K + ? А что общего в движении этих двух ионов?

    Теперь вопрос в том, что инициирует потенциал действия? Приведенное выше описание удобно замалчивает этот момент.Но очень важно понимать, что происходит. Мембранный потенциал будет оставаться на уровне напряжения покоя, пока что-то не изменится. В приведенном выше описании просто говорится, что открывается канал Na + . Сказать «канал открывается» не означает, что изменяется отдельный трансмембранный белок. Вместо этого это означает, что открывается один вид канала. Есть несколько различных типов каналов, которые позволяют Na + проходить через мембрану. Управляемый лигандом канал Na + откроется, когда с ним свяжется нейромедиатор, и канал Na + с механическим управлением откроется, когда физический стимул воздействует на сенсорный рецептор (например, давление, приложенное к коже, сжимает рецептор прикосновения).Будь то связывание нейромедиатора с его рецепторным белком или сенсорный стимул, активирующий сенсорную рецепторную клетку, некоторый стимул запускает процесс. Натрий начинает поступать в клетку, и мембрана становится менее отрицательной.

    Третий тип канала, который является важной частью деполяризации в потенциале действия, — это потенциалзависимый канал Na + . Каналы, которые начинают деполяризовать мембрану из-за раздражителя, помогают клетке деполяризоваться от -70 мВ до -55 мВ.Как только мембрана достигает этого напряжения, открываются управляемые по напряжению каналы Na + . Это то, что называется порогом. Любая деполяризация, которая не изменяет мембранный потенциал до -55 мВ или выше, не достигнет порога и, следовательно, не приведет к потенциалу действия. Кроме того, любой стимул, который деполяризует мембрану до -55 мВ или выше, вызовет открытие большого количества каналов и инициирование потенциала действия.

    Из-за порога потенциал действия можно сравнить с цифровым событием — оно либо происходит, либо нет.Если порог не достигнут, потенциал действия не возникает. Если деполяризация достигает -55 мВ, тогда потенциал действия продолжается и достигает +30 мВ, при котором K + вызывает реполяризацию, включая гиперполяризационный выброс. Кроме того, эти изменения одинаковы для каждого потенциала действия, а это означает, что при достижении порога происходит то же самое. Более сильный стимул, который может деполяризовать мембрану далеко за порог, не приведет к «большему» потенциалу действия.Потенциалы действия бывают «все или ничего». Либо мембрана достигает порога, и все происходит, как описано выше, либо мембрана не достигает порога, и больше ничего не происходит. Все потенциалы действия достигают пика при одном и том же напряжении (+30 мВ), поэтому один потенциал действия не больше другого. Более сильные стимулы быстрее инициируют множественные потенциалы действия, но отдельные сигналы не больше. Таким образом, например, вы не почувствуете более сильного болевого ощущения или не почувствуете более сильного сокращения мышц из-за величины потенциала действия, поскольку они не различаются по размеру.

    Распространение потенциала действия

    Потенциал действия инициируется в начале аксона, в так называемом начальном сегменте. Существует высокая плотность потенциалозависимых каналов Na + , так что здесь может иметь место быстрая деполяризация. Спускаясь вниз по длине аксона, потенциал действия распространяется, потому что больше управляемых напряжением каналов Na + открываются по мере распространения деполяризации. Это распространение происходит потому, что Na + проникает через канал и движется по внутренней части клеточной мембраны.Когда Na + перемещается или проходит небольшое расстояние вдоль клеточной мембраны, его положительный заряд деполяризует немного больше клеточной мембраны. По мере того, как эта деполяризация распространяется, открываются новые потенциалозависимые каналы Na + , и все больше ионов устремляется в клетку, немного расширяя деполяризацию.

    Поскольку управляемые по напряжению каналы Na + инактивируются на пике деполяризации, они не могут быть открыты снова на короткое время. Из-за этого деполяризация, распространяющаяся обратно на ранее открытые каналы, не имеет никакого эффекта.Потенциал действия должен распространяться к терминалам аксона; в результате полярность нейрона сохраняется, как упоминалось выше.

    Распространение, как описано выше, применимо к немиелинизированным аксонам. Когда присутствует миелинизация, потенциал действия распространяется иначе. Ионы натрия, которые входят в клетку в начальном сегменте, начинают распространяться по длине сегмента аксона, но до первого узла Ранвье нет потенциал-управляемых каналов Na + . Поскольку не существует постоянного открытия этих каналов вдоль сегмента аксона, деполяризация распространяется с оптимальной скоростью.Расстояние между узлами — это оптимальное расстояние, чтобы мембрана оставалась деполяризованной выше порога в следующем узле. Когда Na + распространяется по внутренней части мембраны сегмента аксона, заряд начинает рассеиваться. Если бы узел находился дальше по аксону, эта деполяризация упала бы слишком сильно, чтобы потенциал-управляемые каналы Na + были активированы в следующем узле Ранвье. Если бы узлы были ближе друг к другу, скорость распространения была бы ниже.

    Распространение по немиелинизированному аксону обозначается как непрерывная проводимость ; По длине миелинизированного аксона это скачкообразная проводимость . Непрерывная проводимость является медленной, потому что всегда открываются управляемые по напряжению каналы Na + , и все больше и больше Na + устремляется в ячейку. Солевое проведение происходит быстрее, потому что потенциал действия в основном перескакивает от одного узла к другому (saltare = «прыгать»), а новый приток Na + обновляет деполяризованную мембрану.Наряду с миелинизацией аксона диаметр аксона может влиять на скорость проводимости. Подобно тому, как вода течет быстрее в широкой реке, чем в узком ручье, деполяризация на основе Na + распространяется быстрее по широкому аксону, чем по узкому. Эта концепция известна как сопротивление и в целом верна для электрических проводов или водопровода, так же как и для аксонов, хотя конкретные условия отличаются в масштабах электронов или ионов по сравнению с водой в реке.

    Выпуск нейротрансмиттера

    Когда потенциал действия достигает терминалов аксона, управляемые по напряжению каналы Ca 2+ в мембране синаптической конечной луковицы открываются. Концентрация Ca 2+ увеличивается внутри концевой луковицы, и ион Ca 2+ связывается с белками на внешней поверхности везикул нейромедиатора. Ca 2+ способствует слиянию везикулы с пресинаптической мембраной, так что нейротрансмиттер высвобождается посредством экзоцитоза в небольшой промежуток между клетками, известный как синаптическая щель .

    Попав в синаптическую щель, нейромедиатор диффундирует на короткое расстояние к постсинаптической мембране следующего нейрона и взаимодействует с рецепторами нейротрансмиттеров на дендритах или теле клетки. Рецепторы специфичны для нейромедиатора, и они подходят друг другу, как ключ и замок. Один нейротрансмиттер связывается со своим рецептором и не будет связываться с рецепторами других нейромедиаторов, что делает связывание специфическим химическим событием (рис. 8.17).

    Рисунок 8.17. Синапс
    Синапс — это соединение между нейроном и его клеткой-мишенью (которая не обязательно является нейроном). Пресинаптический элемент — это синаптическая концевая луковица аксона, где Ca 2+ входит в луковицу, чтобы вызвать слияние пузырьков и высвобождение нейромедиатора. Нейромедиатор диффундирует через синаптическую щель, чтобы связываться со своим рецептором. Нейротрансмиттер выводится из синапса либо ферментативной деградацией, нейрональным обратным захватом, либо глиальным повторным захватом.

    Гомеостатический дисбаланс: концентрация калия

    Глиальные клетки, особенно астроциты, отвечают за поддержание химической среды ткани ЦНС.Концентрации ионов во внеклеточной жидкости являются основой того, как устанавливается мембранный потенциал и изменяются электрохимические сигналы. Если баланс ионов нарушен, возможны тяжелые исходы.

    Обычно концентрация K + выше внутри нейрона, чем снаружи. После фазы реполяризации потенциала действия каналы утечки K + и насос Na + / K + гарантируют, что ионы возвращаются в свои исходные положения.После инсульта или другого ишемического события уровни внеклеточного K + повышаются. Астроциты в этой области оборудованы для удаления излишков K + , чтобы помочь помпе. Но когда уровень далеко не сбалансирован, последствия могут быть необратимыми.

    Астроциты могут стать реактивными в подобных случаях, что снижает их способность поддерживать местную химическую среду. Глиальные клетки увеличиваются в размерах, и их отростки набухают. Они теряют свою буферную способность K + , и это влияет на работу насоса или даже обращается вспять.Если градиент Na + нарушается, это имеет более важный эффект, чем прерывание потенциала действия. Транспорт глюкозы в клетки связан с ко-транспортом Na + . Когда это потеряно, клетка не может получить необходимую ей энергию. В центральной нервной системе метаболизм углеводов — единственный способ производства АТФ. В других частях тела клетки полагаются на углеводы, липиды или аминокислоты для выработки митохондриального АТФ. Но ЦНС не хранит липиды в адипоцитах (жировых клетках) в качестве энергетического резерва.Липиды в ЦНС находятся в клеточных мембранах нейронов и глиальных клеток, в частности, как неотъемлемый компонент миелина. Белки в ЦНС имеют решающее значение для функции нейронов в таких ролях, как каналы для передачи электрических сигналов или как часть цитоскелета. Эти макромолекулы не используются для выработки митохондриального АТФ в нейронах.

    Нервная система

    Нервная система

    На этой странице изложены основные понятия, относящиеся к нервной системе. На отдельных страницах описывается головной и спинной мозг, а также контроль скелетных мышц.

    1. Нервный получает информацию о состоянии обоих внутри и вокруг тела. Он обрабатывает и интегрирует это информация на разных уровнях и заставляет тело реагировать соответственно. Основная организация нервной системы следующая этот поток информации:
      1. Афферентные или сенсорные нейроны собирают стимулы, полученные рецепторы по всему телу, включая кожу, глаза, уши, нос, язык а также болевые и другие рецепторы во внутренних органах.
      2. Сенсорная информация передается в центральную нервную систему , который включает головной и спинной мозг. ЦНС отвечает за интеграция сенсорной информации и направление любого необходимого ответа.
      3. ЦНС контролирует остальную часть тела через эфферентных, нейронов, из который состоит из двух подразделений:
        1. Эфферентные нейроны к скелетным мышцам, которые находятся в произвольном или сознательный контроль, составляют соматических моторных подразделений .
        2. Эфферентные нейроны, которые управляют сокращением и секрецией во внутренних органы относятся к вегетативному отделу . Автономный подразделение, в свою очередь, делится на симпатических, и парасимпатических отделов.
    2. нейрон , или нервная клетка, является основной функциональной единицей нервной системы. система. В нервной системе есть много типов нейронов, но у них есть некоторые общие черты:
      1. Тело клетки содержит ядро ​​и другие органеллы, необходимые для выживаемость нейрона.Обычно он невелик по сравнению с остальными нейрон.
      2. Один или несколько дендритов отходят от тела клетки подобно усикам. В дендриты служат для приема входящих электрических сигналов от других нейронов.
      3. Большинство нейронов имеют единственный аксон для передачи исходящих сигналов. Аксоны различаются по длине от микрометров до метра. Части аксона изолированы поддерживающими клетками с миелином , фосфолипидной мембраной.
    3. Нейроны переносят информацию от одного конца клетки к другому, генерируя и распространение электрических сигналов.
      1. Разность потенциалов на мембране нейронной клетки является основа для генерации электрических сигналов. Как и аккумулятор, это потенциал создается неравномерным распределением ионов на сторона мембраны.
      2. На разность мембранных потенциалов влияют два фактора:
        1. Градиент концентрации или разница в концентрации разных типов ионов через клеточную мембрану нейрона. Два основных иона, влияющих на разность потенциалов — это натрий, которого много за пределами клетки, и калий, которого в клетке много.Обе эти ионы имеют заряд +1.
        2. Проницаемость мембраны различна для разных типов ионов. Ионы могут только перемещаться через мембрану через поры или каналы, которые допускают только определенные типы ионов, через которые они проходят. В состоянии покоя нейронная клетка мембраны непроницаемы для натрия и лишь немного проницаемы для калий. Калий имеет тенденцию выходить из нейрона, оставляя его внутри. мембраны немного более отрицательной, чем снаружи из-за потери положительного заряда.
      3. Нейрон генерирует электрические сигналы за счет внезапных изменений проницаемости. к ионам, особенно к натрию. Процесс начинается с открытия натриевые каналы. Поскольку натрия больше за пределами мембраны, и потому что внутренняя часть мембраны немного более негативна, чем снаружи ионы натрия стремятся устремиться в клетку через открытые каналы. Это приводит к деполяризации элемента , уменьшая разницу в зарядах. через мембрану.
      4. Первоначальное открытие натриевых каналов может быть вызвано химическим или химическим воздействием. механически (деформация клеточной мембраны).Этот сигнал распространяется по натриевым каналам, чувствительным к начальному напряжению изменение. Эти натриевые каналы открываются внезапным притоком положительного заряд через соседние каналы, в результате чего сигнал распространяется от сайт, где это началось.
      5. Как только область клеточной мембраны нейрона деполяризуется и проходит через signal, ему необходимо переполяризовать , прежде чем он сможет передать другой сигнал. Это достигается за счет открытия калиевых каналов в мембране.Поскольку калия внутри клетки намного больше, он имеет тенденцию просачиваться. носить с собой положительный заряд. Это способствует восстановлению покоя. мембранный потенциал.
    4. Нейроны общаются с соседними нейронами и другими типами клеток. путем выделения незначительного количества различных типов малых молекул, которые вместе называются нейротрансмиттерами . Пространство между ячейками, где происходит эта передача, известно как синапс . Последовательность шагов обычно происходит в синапсе всякий раз, когда нейрон общается с другой клеткой:
      1. Электрические сигналы, исходящие от тела нейрона, достигают конца аксона клетки.
      2. Деполяризация терминала аксона приводит к слиянию пакетов нейромедиатор с клеточной мембраной, высвобождая молекулы в синапс.
      3. Молекулы нейротрансмиттера диффундируют через мембрану, чтобы достичь дендрит или тело клетки-мишени.
      4. Молекулы нейромедиатора связываются со специфическими рецепторами на мишени. клеточная мембрана, приводящая к созданию электрического сигнала или другого действие.

    Потенциал действия и как нейроны срабатывают

    Нейрон (нервная клетка) является основным строительным блоком нервной системы.Когда нейроны передают сигналы через тело, часть процесса передачи включает электрический импульс, называемый потенциалом действия.

    Этот процесс, который происходит во время возбуждения нейронов, позволяет нервной клетке передавать электрический сигнал по аксону (часть нейрона, которая переносит нервные импульсы от тела клетки) к другим клеткам. Это посылает мышцам сигнал вызвать реакцию.

    Например, вы хотите взять стакан, чтобы выпить воды.Потенциал действия играет ключевую роль в передаче этого сообщения от мозга к руке.

    До начала действия

    Когда нейрон не посылает сигналы, внутренняя часть нейрона имеет отрицательный заряд относительно положительного заряда вне клетки.

    Электрически заряженные атомы, известные как ионы, поддерживают баланс положительных и отрицательных зарядов. Кальций содержит два положительных заряда, натрий и калий — один положительный заряд, а хлорид — отрицательный.

    В состоянии покоя клеточная мембрана нейрона позволяет определенным ионам проходить сквозь них, предотвращая или ограничивая движение других ионов. В этом состоянии ионы натрия и калия не могут легко проходить через мембрану. Однако ионы хлорида могут свободно проходить через мембрану. Отрицательные ионы внутри клетки не могут преодолеть барьер.

    Потенциал покоя нейрона относится к разнице между напряжением внутри и снаружи нейрона. Потенциал покоя среднего нейрона составляет около -70 милливольт, что указывает на то, что внутри клетки на 70 милливольт меньше, чем снаружи клетки.

    На данный момент мозг еще не отправил сообщение руке, чтобы поднять стакан, но нейрон готов принять сигнал.

    Во время действия потенциала

    Вы решили, что хотите пить и хотите выпить воды. Ваш мозг запускает цепочку событий, чтобы послать мышцам руки сообщение о том, что вам нужно поднять стакан.

    Когда нервный импульс (именно так нейроны взаимодействуют друг с другом) посылается из тела клетки, натриевые каналы в клеточной мембране открываются, и положительные натриевые клетки проникают в клетку.

    Как только клетка достигает определенного порога, срабатывает потенциал действия, посылая электрический сигнал по аксону. Натриевые каналы играют роль в генерации потенциала действия в возбудимых клетках и активации передачи по аксону.

    Потенциалы действия либо случаются, либо нет; не существует такой вещи, как «частичное» срабатывание нейрона. Этот принцип известен как закон «все или ничего».

    Это означает, что нейроны всегда активируются в полную силу.Это гарантирует, что полная интенсивность сигнала передается по нервному волокну и передается в следующую клетку, и что сигнал не ослабевает и не теряется по мере удаления от источника.

    Сообщение из мозга теперь передается по нервам к мышцам руки.

    После потенциала действия

    После того, как нейрон сработал, наступает рефрактерный период, в котором другой потенциал действия невозможен. Рефрактерный период обычно длится одну миллисекунду.

    В это время калиевые каналы снова открываются, а натриевые каналы закрываются, постепенно возвращая нейрон в состояние покоя. Как только нейрон «перезарядился», возможно возникновение другого потенциала действия и передача сигнала по длине аксона.

    Благодаря этому непрерывному процессу возбуждения и перезарядки нейроны могут передавать сообщение из мозга, чтобы сказать мышцам, что им делать — держать стакан, сделать глоток или положить его.

    Обзор

    , Макроанатомия, Микроскопическая анатомия

    Моторная единица состоит из клетки переднего рога, его моторного аксона, мышечных волокон, которые он иннервирует, и связи между ними (нервно-мышечное соединение).Клетки переднего рога расположены в сером веществе спинного мозга и, таким образом, технически являются частью ЦНС. В отличие от двигательной системы тела афферентных сенсорных волокон лежат вне спинного мозга, в ганглиях задних корней.

    Нервные волокна за пределами спинного мозга соединяются, образуя передние (вентральные) моторные корешки и задние (дорсальные) корешки чувствительных корешков. Передний и задний корешки объединяются, образуя спинномозговой нерв. Тридцать из 31 пары спинномозговых нервов имеют передний и задний корешки; С1 не имеет сенсорного корня.

    Спинномозговые нервы выходят из позвоночника через межпозвонковое отверстие. Поскольку спинной мозг короче позвоночного столба, чем дальше спинной нерв каудальнее, тем дальше отверстие от соответствующего сегмента спинного мозга. Таким образом, в пояснично-крестцовой области нервные корешки из нижних сегментов спинного мозга спускаются в позвоночный столб почти вертикальной связкой, образуя конский хвост. Сразу за межпозвонковым отверстием спинномозговые нервы разветвляются на несколько частей.

    Ветви шейных и пояснично-крестцовых спинномозговых нервов анастомозируют по периферии в сплетения, затем разветвляются на нервные стволы, которые заканчиваются на расстоянии до 1 мкм в периферических структурах.Межреберные нервы сегментарные.

    Термин «периферический нерв» относится к части спинномозгового нерва дистальнее нервных корешков. Периферические нервы — это пучки нервных волокон. Их диаметр колеблется от 0,3 до 22 мкм. Клетки Шванна образуют тонкую цитоплазматическую трубку вокруг каждого волокна и дополнительно оборачивают более крупные волокна многослойной изолирующей мембраной (миелиновой оболочкой).

    Периферические нервы имеют несколько слоев соединительной ткани, окружающих аксоны, с эндоневрием, окружающим отдельные аксоны, периневрием, связывающим аксоны в пучки, и эпиневрием, связывающим пучки в нерв.Кровеносные сосуды (vasa vasorum) и нервы (nervi nervorum) также находятся внутри нерва. Нервные волокна в периферических нервах имеют волнистую форму, так что длина периферического нерва может быть растянута вдвое больше его длины, прежде чем напряжение будет напрямую передано нервным волокнам. В нервных корнях гораздо меньше соединительной ткани, а отдельные нервные волокна в корнях прямые, что приводит к некоторой уязвимости.

    Периферические нервы получают коллатеральные артериальные ветви от соседних артерий.Эти артерии, которые способствуют анастомозу vasa nervorum, с артериальными ветвями, входящими в нерв выше и ниже, чтобы обеспечить непрерывное кровообращение по ходу нерва.

    Отдельные нервные волокна имеют широкий диапазон диаметров и также могут быть миелинизированными или немиелинизированными. Миелин в периферической нервной системе происходит из клеток Шванна, а расстояние между узлами Ранвье определяет скорость проводимости. Поскольку определенные условия преимущественно влияют на миелин, они, скорее всего, будут влиять на функции, опосредованные самыми большими, самыми быстрыми и наиболее сильно миелинизированными аксонами.

    Сенсорные нейроны в некоторой степени уникальны: у них есть аксон, который простирается к периферии, и другой аксон, который простирается в центральную нервную систему через задний корешок. Тело клетки этого нейрона расположено в ганглии заднего корешка или в одном из сенсорных ганглиев сенсорных черепных нервов. И периферический, и центральный аксон прикрепляются к нейрону в одной и той же точке, и эти сенсорные нейроны называются «псевдоуниполярными» нейронами.

    Прежде чем сенсорный сигнал может быть передан в нервную систему, он должен быть преобразован в электрический сигнал в нервном волокне.Это включает в себя процесс открытия ионных каналов в мембране в ответ на механическую деформацию, температуру или, в случае ноцицептивных волокон, сигналы, испускаемые поврежденной тканью. Многие рецепторы становятся менее чувствительными при продолжении раздражения, и это называется адаптацией. Эта адаптация может быть быстрой или медленной, при этом быстро адаптирующиеся рецепторы специализируются на обнаружении изменяющихся сигналов.

    В коже существует несколько структурных типов рецепторов. Они попадают в категорию инкапсулированных или неинкапсулированных рецепторов.Неинкапсулированные окончания включают свободные нервные окончания, которые представляют собой просто периферический конец сенсорного аксона. В основном они реагируют на ядовитые (болевые) и тепловые раздражители. Некоторые специализированные свободные нервные окончания вокруг волос реагируют на очень легкое прикосновение; Кроме того, некоторые свободные нервные окончания контактируют со специальными клетками кожи, называемыми клетками Меркеля.

    Эти клетки (диски) Меркеля представляют собой специализированные клетки, которые высвобождают передатчик на периферические сенсорные нервные окончания. Инкапсулированные окончания включают тельца Мейснера, тельца Пачини и окончания Руффини.Капсулы, окружающие инкапсулированные окончания, изменяют характеристики реакции нервов. Большинство инкапсулированных рецепторов предназначены для осязания, но тельца Пачини очень быстро приспосабливаются и, следовательно, специализируются на обнаружении вибрации. В конечном счете, интенсивность стимула кодируется относительной частотой генерации потенциала действия в сенсорном аксоне.

    Помимо кожных рецепторов, мышечные рецепторы участвуют в обнаружении растяжения мышц (мышечное веретено) и мышечного напряжения (органы сухожилия Гольджи).Мышечные веретена расположены в брюшках мышц и состоят из интрафузальных мышечных волокон, которые расположены параллельно большинству волокон, составляющих мышцу (т. Е. Экстрафузионных волокон). Концы интрафузальных волокон сокращаются и иннервируются гамма-мотонейронами, в то время как центральная часть мышечного веретена прозрачна и обернута сенсорным нервным окончанием, аннулоспиральным окончанием. Это окончание активируется растяжением мышечного веретена или сокращением интрафузальных волокон (см. Раздел V).Органы сухожилия Гольджи расположены в мышечно-сухожильном соединении и состоят из нервных волокон, переплетенных с коллагеновыми волокнами в мышечно-сухожильных соединениях. Они активируются сокращением мышцы (напряжением мышц).

    Как симпатическая, так и парасимпатическая части вегетативной нервной системы имеют 2-нейронный путь от центральной нервной системы к периферическому органу. Следовательно, ганглии вставлены в каждый из этих путей, за исключением симпатического пути к надпочечному (надпочечниковому) мозговому веществу.Надпочечный мозг в основном функционирует как симпатический ганглий. Два нервных волокна в этом пути называются преганглионарными и постганглионарными. На уровне вегетативных ганглиев нейротрансмиттером обычно является ацетилхолин. Постганглионарные парасимпатические нейроны также выделяют ацетилхолин, в то время как норэпинефрин является постганглионарным передатчиком для большинства симпатических нервных волокон. Исключением является использование ацетилхолина для симпатической передачи к потовым железам и мышцам, выпрямляющим пили, а также к некоторым кровеносным сосудам в мышцах.

    Симпатические преганглионарные нейроны расположены между T1 и L2 в боковом роге спинного мозга. Таким образом, симпатии получили название «грудопоясничный отток». Эти преганглионарные висцеральные двигательные волокна покидают спинной мозг в переднем нервном корешке и затем соединяются с симпатической цепью через белые коммуникативные ветви. Эта цепочка связанных ганглиев проходит по бокам позвонков от головы до копчика. Эти аксоны могут синапсировать с постганглионарными нейронами в этих паравертебральных ганглиях.В качестве альтернативы преганглионарные волокна могут проходить непосредственно через симпатическую цепь, чтобы достичь превертебральных ганглиев вдоль аорты (через внутренние нервы).

    Кроме того, эти преганглионарные препараты могут проходить сверху или снизу через межганглионарные ветви симпатической цепи, достигая головы или нижних пояснично-крестцовых областей. Симпатические волокна могут попасть во внутренние органы одним из двух путей. Некоторые постганглионарные препараты могут покидать симпатическую цепь и следовать по кровеносным сосудам к органам.В качестве альтернативы преганглионарные волокна могут проходить непосредственно через симпатическую цепь и попадать в брюшную полость в виде чревных нервов. Эти синапсы в ганглиях расположены вдоль аорты (чревные, аортекоренальные, верхние или нижние брыжеечные ганглии) с постганглионарными. Опять же, постганглионарные препараты следят за кровеносными сосудами.

    Симпатические постганглионарные вещества из симпатической цепи могут возвращаться в спинномозговые нервы (через серые коммуникативные ветви) и распространяться в соматические ткани конечностей и стенок тела.Например, соматический ответ на активацию симпатической нервной системы приведет к потоотделению, сужению кровеносных сосудов кожи, расширению сосудов в мышцах и пилоэрекции. Повреждение симпатических нервов головы приводит к легкому сужению зрачка, легкому птозу и потере потоотделения на этой стороне головы (так называемый синдром Хорнера). Это может произойти на любом участке нервного пути, включая верхний грудной отдел позвоночника и нервные корешки, верхушку легкого, шею или сонное сплетение постганглионарных больных.

    Парасимпатические нервы возникают от черепных нервов III, VII, IX и X, а также от крестцовых сегментов S2-4. Поэтому их назвали «краниосакральным оттоком». Парасимпатики в синапсе III черепного нерва в цилиарном ганглии участвуют в сужении зрачков и аккомодации для зрения вблизи. Парасимпатики в синапсе VII черепного нерва в крылонебном ганглии (слезотечение) или в подчелюстном ганглии (слюноотделение), а парасимпатики в синапсе IX черепного нерва в слуховом ганглии (слюноотделение из околоушной железы).

    Блуждающий нерв проходит долгий путь, снабжая органы грудной клетки и брюшной полости до уровня дистального отдела поперечной ободочной кишки, синапсируя ганглии внутри стенок органов. Тазовые парасимпатики, которые выглядят как внутренние тазовые нервы, активируют сокращение мочевого пузыря, а также питают нижние органы брюшной полости и тазовые органы.

    Физиология

    Миелиновая оболочка усиливает проводимость импульсов. Самые крупные и наиболее сильно миелинизированные волокна проводят быстро; они передают двигательные, сенсорные и проприоцептивные импульсы.Менее миелинизированные и немиелинизированные волокна проводят медленнее; они передают боль, температуру и вегетативные импульсы. Поскольку нервы являются метаболически активными тканями, они нуждаются в питательных веществах, поставляемых кровеносными сосудами, называемыми vasa nervorum.

    4.1 Нейрон — строительный блок нервной системы — Введение в психологию — 1-е канадское издание

    Цели обучения

    1. Опишите структуру и функции нейрона.
    2. Нарисуйте схему путей коммуникации внутри нейронов и между ними.
    3. Перечислите три основных нейротрансмиттера и опишите их функции.

    Нервная система состоит из более чем 100 миллиардов клеток, известных как нейронов . нейрон — это клетка нервной системы, функция которой состоит в приеме и передаче информации . Как вы можете видеть на Рисунке 4.1, «Компоненты нейрона», нейроны состоят из трех основных частей: тела клетки, или сома , которое содержит ядро ​​клетки и поддерживает клетку в живых ; ветвистое древовидное волокно, известное как дендрит , которое собирает информацию от других ячеек и отправляет информацию в сома ; и длинное сегментированное волокно, известное как аксон , которое передает информацию от тела клетки к другим нейронам или мышцам и железам .На рис. 4.2 показана фотография нейронов, сделанная с помощью конфокальной микроскопии.

    Рисунок 4.1. Компоненты нейрона.

    Рис. 4.2. Нервная система, включая мозг, состоит из миллиардов взаимосвязанных нейронов. Эта обширная взаимосвязанная сеть отвечает за все человеческое мышление, чувства и поведение.

    Некоторые нейроны имеют сотни или даже тысячи дендритов, и эти дендриты сами могут быть разветвленными, чтобы позволить клетке получать информацию от тысяч других клеток.Аксоны также являются специализированными, и некоторые из них, например те, которые посылают сообщения от спинного мозга к мышцам рук или ног, могут быть очень длинными — даже до нескольких футов в длину. Чтобы улучшить скорость их коммуникации и предохранить их электрические заряды от короткого замыкания с другими нейронами, аксоны часто окружены миелиновой оболочкой . Миелиновая оболочка представляет собой слой жировой ткани, окружающей аксон нейрона, который одновременно действует как изолятор и обеспечивает более быструю передачу электрического сигнала .Аксоны разветвляются к своим концам, и на конце каждой ветви находится терминальная кнопка .

    Нейроны общаются с помощью электричества и химикатов

    Нервная система работает с использованием электрохимического процесса . Электрический заряд проходит через сам нейрон, и химические вещества используются для передачи информации между нейронами. Внутри нейрона, когда сигнал принимается дендритами, он передается соме в форме электрического сигнала, и, если сигнал достаточно сильный, он может затем передаваться на аксон, а затем на терминал. кнопки.Если сигнал достигает кнопок терминала, они получают сигнал об испускании химических веществ, известных как нейротрансмиттеры , которые взаимодействуют с другими нейронами через промежутки между клетками, известные как синапсы .

    В следующем видеоролике показана модель электрохимического действия нейрона и нейромедиаторов:

    Электрохимическое действие нейрона [YouTube]: http://www.youtube.com/watch?v=TKG0MtH5crc

    Электрический сигнал проходит через нейрон в результате изменения электрического заряда аксона.Обычно аксон остается в состоянии покоя , , состоянии, в котором внутренняя часть нейрона содержит большее количество отрицательно заряженных ионов, чем область вне клетки . Когда сегмент аксона, ближайший к телу клетки, стимулируется электрическим сигналом от дендритов, и если этот электрический сигнал достаточно силен, чтобы пройти определенный уровень или порог , клеточная мембрана в этом первом сегменте открывается. его ворота, позволяющие проникнуть положительно заряженным ионам натрия, которые ранее не допускались.Это изменение электрического заряда, которое происходит в нейроне при передаче нервного импульса , известно как потенциал действия . Как только возникает потенциал действия, количество положительных ионов превышает количество отрицательных ионов в этом сегменте, и сегмент временно становится положительно заряженным.

    Как вы можете видеть на Рисунке 4.3, «Миелиновая оболочка и узлы Ранвье», аксон сегментирован серией разрывов между колбасоподобными сегментами миелиновой оболочки .Каждый из этих промежутков представляет собой узел Ранвье . Электрический заряд движется вниз по аксону от сегмента к сегменту в виде набора небольших скачков, перемещаясь от узла к узлу. Когда потенциал действия возникает в первом сегменте аксона, он быстро вызывает аналогичное изменение в следующем сегменте, которое затем стимулирует следующий сегмент, и так далее, поскольку положительный электрический импульс продолжается вплоть до конца аксона. . Когда каждый новый сегмент становится положительным, мембрана в предыдущем сегменте снова закрывается, и сегмент возвращается к своему отрицательному потенциалу покоя.Таким образом, потенциал действия передается по аксону к кнопкам терминала. Полный ответ по длине аксона очень быстрый — он может происходить до 1000 раз в секунду.

    Рисунок 4.3 Миелиновая оболочка и узлы Ранвье. Миелиновая оболочка оборачивается вокруг аксона, но также оставляет небольшие промежутки, называемые узлами Ранвье. Потенциал действия перескакивает от узла к узлу при движении вниз по аксону.

    Важным аспектом потенциала действия является то, что он работает по принципу все или ничего .Это означает, что нейрон либо срабатывает полностью, так что потенциал действия перемещается вниз по аксону, либо он вообще не срабатывает. Таким образом, нейроны могут предоставлять больше энергии нейронам, находящимся ниже по линии, за счет более быстрого срабатывания, но не с помощью более сильного срабатывания. Кроме того, нейрону предотвращается повторное срабатывание из-за наличия рефрактерного периода через короткое время после срабатывания аксона, в течение которого аксон не может снова срабатывать, потому что нейрон еще не вернулся к своему потенциалу покоя.

    Нейротрансмиттеры: химические посланники организма

    Нейронные сигналы не только проходят через электрические заряды внутри нейрона, но также проходят через химическую передачу между нейронами. Нейроны разделены областями соединения, известными как синапсов, , областей, где терминальные кнопки на конце аксона одного нейрона почти, но не совсем касаются дендритов другого . Синапсы обеспечивают замечательную функцию, потому что они позволяют каждому аксону связываться со многими дендритами в соседних клетках.Поскольку нейрон может иметь синаптические связи с тысячами других нейронов, коммуникационные связи между нейронами в нервной системе позволяют создать очень сложную систему связи.

    Когда электрический импульс от потенциала действия достигает конца аксона, он сигнализирует терминальным кнопкам о выпуске нейротрансмиттеров в синапс. Нейромедиатор — это химическое вещество , которое передает сигналы через синапсы между нейронами .Нейротрансмиттеры перемещаются через синаптическое пространство между терминальной кнопкой одного нейрона и дендритами других нейронов, где они связываются с дендритами в соседних нейронах. Кроме того, разные терминальные кнопки высвобождают разные нейротрансмиттеры, и разные дендриты особенно чувствительны к разным нейротрансмиттерам. Дендриты будут принимать нейротрансмиттеры только в том случае, если они имеют правильную форму, чтобы соответствовать участкам рецепторов на принимающем нейроне. По этой причине рецепторы и нейротрансмиттеры часто сравнивают с замком и ключом (Рисунок 4.4, «Синапс»).

    Рисунок 4.4 Синапс. Когда нервный импульс достигает терминальной кнопки, он запускает выброс нейротрансмиттеров в синапс. Нейромедиаторы входят в рецепторы на принимающих дендритах как замок и ключ.

    Когда нейротрансмиттеры принимаются рецепторами на принимающих нейронах, их эффект может быть либо возбуждающим (т. Е. они повышают вероятность активации клетки ), либо ингибирующим (т. Е. они делают клетку менее склонной к возбуждению). пожар) .Кроме того, если принимающий нейрон способен принимать более одного нейромедиатора, на него будут влиять процессы возбуждения и торможения каждого из них. Если возбуждающие эффекты нейротрансмиттеров больше, чем тормозящие влияния нейротрансмиттеров, нейрон приближается к своему порогу срабатывания; если он достигает порога, начинается потенциал действия и процесс передачи информации через нейрон.

    Нейротрансмиттеры, которые не принимаются участками рецептора, должны быть удалены из синапса, чтобы произошла следующая потенциальная стимуляция нейрона.Этот процесс происходит частично за счет расщепления нейротрансмиттеров ферментами, а частично за счет обратного захвата , процесс, в котором нейротрансмиттеры, находящиеся в синапсе, реабсорбируются в передающие терминальные кнопки, готовые к повторному высвобождению после нейрона. Пожары .

    Более 100 химических веществ, вырабатываемых в организме, были определены как нейротрансмиттеры, и эти вещества оказывают широкий и глубокий эффект на эмоции, познание и поведение.Нейротрансмиттеры регулируют наш аппетит, нашу память, наши эмоции, а также действия и движения наших мышц. И, как вы можете видеть в Таблице 4.1 «Основные нейротрансмиттеры и их функции», некоторые нейротрансмиттеры также связаны с психологическими и физическими заболеваниями.

    Наркотики, которые мы можем проглотить — по медицинским показаниям или в развлекательных целях — могут действовать как нейротрансмиттеры, влияя на наши мысли, чувства и поведение. Агонист — это лекарство , которое имеет химические свойства, сходные с конкретным нейромедиатором, и, таким образом, имитирует эффекты нейромедиатора .Когда агонист попадает в организм, он связывается с рецепторными участками в дендритах, чтобы возбудить нейрон, действуя так, как если бы присутствовало большее количество нейромедиатора. Например, кокаин является агонистом нейромедиатора дофамина. Поскольку дофамин вызывает чувство удовольствия, когда он высвобождается нейронами, кокаин вызывает аналогичные чувства при приеме внутрь. Антагонист — это лекарство, которое снижает или останавливает нормальные эффекты нейромедиатора . При проглатывании антагониста он связывается с рецепторными участками дендрита, тем самым блокируя нейромедиатор.Например, яд кураре является антагонистом нейромедиатора ацетилхолина. Когда яд попадает в мозг, он связывается с дендритами, прекращает взаимодействие между нейронами и обычно вызывает смерть. Другие препараты действуют, блокируя обратный захват самого нейротрансмиттера — когда обратный захват снижается лекарством, больше нейротрансмиттера остается в синапсе, увеличивая его действие.

    Таблица 4.1 Основные нейротрансмиттеры и их функции
    [Пропустить таблицу]
    Нейротрансмиттер Описание и функции Банкноты
    Ацетилхолин (АЧ) Обычный нейромедиатор, используемый в спинном мозге и двигательных нейронах для стимуляции мышечных сокращений.Он также используется мозгом для регулирования памяти, сна и сновидений. Болезнь Альцгеймера связана с недостатком ацетилхолина. Никотин — агонист, действующий подобно ацетилхолину.
    Дофамин Дофамин, участвующий в движении, мотивации и эмоциях, вызывает чувство удовольствия, когда высвобождается системой вознаграждения мозга, а также участвует в обучении. Шизофрения связана с повышением уровня дофамина, тогда как болезнь Паркинсона связана со снижением уровня дофамина (и для ее лечения могут использоваться агонисты дофамина).
    Эндорфины Выделяется в ответ на такие поступки, как энергичные упражнения, оргазм и употребление острой пищи. Эндорфины — естественные обезболивающие. Они связаны с соединениями, содержащимися в таких наркотиках, как опиум, морфин и героин. Высвобождение эндорфинов создает у бегуна кайф, который возникает после интенсивных физических нагрузок.
    ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) Главный тормозной нейромедиатор в головном мозге. Недостаток ГАМК может привести к непроизвольным двигательным действиям, включая тремор и судороги. Алкоголь стимулирует выработку ГАМК, которая подавляет нервную систему и заставляет нас чувствовать себя пьяными. Низкий уровень ГАМК может вызывать беспокойство, а агонисты ГАМК (транквилизаторы) используются для уменьшения беспокойства.
    Глутамат Самый распространенный нейромедиатор, он выделяется более чем в 90% синапсов мозга. Глутамат содержится в пищевой добавке MSG (глутамат натрия). Избыток глутамата может вызвать чрезмерную стимуляцию, мигрень и судороги.
    Серотонин Участвует во многих функциях, включая настроение, аппетит, сон и агрессию. Низкий уровень серотонина связан с депрессией, и некоторые препараты, предназначенные для лечения депрессии (известные как селективные ингибиторы обратного захвата серотонина или СИОЗС), служат для предотвращения их обратного захвата.

    Основные выводы

    • Центральная нервная система (ЦНС) — это совокупность нейронов, составляющих головной и спинной мозг.
    • Периферическая нервная система (ПНС) — это совокупность нейронов, которые связывают ЦНС с нашей кожей, мышцами и железами.
    • Нейроны — это специализированные клетки нервной системы, которые передают информацию. Нейроны содержат дендрит, сому и аксон.
    • Некоторые аксоны покрыты жировым веществом, известным как миелиновая оболочка, которая окружает аксон, действует как изолятор и обеспечивает более быструю передачу электрического сигнала.
    • Дендрит — это древовидное расширение, которое получает информацию от других нейронов и передает электрическую стимуляцию соме.
    • Аксон — это удлиненное волокно, которое передает информацию от сомы к кнопкам терминала.
    • Нейротрансмиттеры химически передают информацию от кнопок терминала и через синапсы к принимающим дендритам, используя систему типа «замок и ключ».
    • Множество разных нейромедиаторов работают вместе, чтобы влиять на познание, память и поведение.
    • Агонисты — это препараты, имитирующие действие нейромедиаторов, тогда как антагонисты — это препараты, блокирующие действие нейромедиаторов.

    Упражнения и критическое мышление

    1. Нарисуйте нейрон и обозначьте его основные части.
    2. Представьте себе действие, которым вы занимаетесь каждый день, и объясните, как нейроны и нейротрансмиттеры могут работать вместе, чтобы помочь вам участвовать в этом действии.

    Авторство изображений

    Рис. 4.2: «Конфокальная микроскопия мозга мышей, коры головного мозга» от ZEISS Microscopy (http://www.flickr.com/photos/zeissmicro/10799674936/in/photostream/), использованная в соответствии с CC BY-NC-ND 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/deed.en_CA).

    Корнельский центр исследования материалов

    Мышцы двигаются по командам мозга. Одиночные нервные клетки спинного мозга, называемые мотонейронами, являются единственным способом соединения мозга с мышцами. Когда срабатывает мотонейрон внутри спинного мозга, импульс выходит из него в мышцы на длинном, очень тонком участке этой единственной клетки, называемом аксоном. Когда импульс проходит по аксону к мышце, в его конце выделяется химическое вещество.Мышцы состоят из длинных волокон, соединенных друг с другом по длине с помощью храпового механизма, такого механизма, который позволяет двум частям удлинительной лестницы скользить мимо друг друга, а затем фиксироваться в определенном положении. Когда химический импульс от мотонейрона попадает в мышцу, он заставляет мышечные волокна проходить мимо друг друга, сильнее перекрывая друг друга, в результате чего мышца становится короче и толще. Когда импульсы от нервов прекращаются, мышечные волокна возвращаются в исходное положение.

    Каждый мотонейрон соединяется только с одной мышцей, скажем, с бицепсом на передней части плеча, который поднимает ваше предплечье, или с трицепсом, с той, что на спине, которая расширяет ваше предплечье. Но когда вы двигаетесь, вы никогда не думаете: «Я бы хотел сжать свой бицепс на два дюйма и расслабить свой трицепс на два дюйма» — вместо этого вы думаете: «Я бы хотел положить этот торт себе в рот!» Как мозг трансформируется от общей идеи поднести что-то ко рту к конкретным командам мышцам? Делается это поэтапно.В коре головного мозга команды в нейронах представляют собой скоординированные движения — например, взять торт, ударить по мячу, отдать честь. Затем кора соединяется с своего рода консолью в спинном мозге, которая покрывает двигательные нейроны. На этой консоли показано положение руки в пространстве: вверх-вниз, влево-вправо. Затем каждое желаемое положение руки считывается как набор конкретных команд для каждого двигательного нейрона и мышцы.

    Ученый

    Барбара Финлей

    • W.Р. Кенан Профессор психологии
    • Психология; также нейробиология и поведение, Корнельский университет

    Образование :
    Ph.D. MIT
    Область исследований :
    Эволюция мозга
    Семья :
    сын Уилл; дочь Лаура
    Интересы :
    Верховая езда

    Вопрос от

    Chelsea Norton
    Класс :
    7
    Школа :
    West Middle School
    Родной город :
    Binghamton State
    55 55

    000 Штат Нью-Йорк
    55 Учитель :
    Миссис.

    Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *