Вопросы к экзамену
по дисциплине «Физиология человека и животных»
для специальности «1-31 01 01 – Биология (по направлениям)»
Торможение в ЦНС и его виды.
Биофизические основы проведения возбуждения в сердце. Узлы и пучки проводящей системы сердца. Постоянная длины и постоянная времени проводящих и рабочих кардиомиоцитов. Синусный узел и его значение. Атриовентрикулярный узел и его функции. Пучок Гиса. Волокна Пуркинье. Градиент автоматии.
Регулирование уровня бодрствования. Теории сна. Представление о нейрофизиологических механизмах сна и бодрствования. Бодрствование и ретикулярная формация ствола мозга. Фазы сна: медленноволновый сон, парадоксальный сон. Электроэнцефалографическая характеристика медленноволнового сна и парадоксального сна. Гипотезы о биологическом и физиологическом значении сна.
Единство дивергенции и конвергенции как основа интегративно–координационной деятельности нервной системы. Синаптическая пластичность (облегчение, тетаническая, посттетаническая и долговременная потенциация, депрессия).
Механизм автоматии миокарда. Атипичные кардиомиоциты и их электрофизиологические свойства. Механизм медленной диастолической деполяризации. Представление об истинном и латентном водителе ритма.
Современные представления о видах и механизмах памяти. Обучение, его виды.
Феномены окклюзии, общего конечного пути, пространственной и временной суммации возбуждения.
Общие свойства сердечной мышцы: автоматизм, проводимость, возбудимость и сократимость. Типичные (рабочие) и атипичные кардиомиоциты, особенности их объединения в функциональный синцитий.
Условный рефлекс как приспособительный механизм в животном мире. Классификация условных рефлексов. Торможение условных рефлексов, его виды. Физиологическая основа и правила выработки условных рефлексов.
Характеристики интеграции возбуждения в ЦНС: линейность проведения, дивергенция, конвергенция, мультипликация.
Сердце позвоночных животных и человека, его отделы. Особенности кровоснабжения и энергетического обеспечения сердца. Биомеханика и динамика сердечного цикла. Функциональная роль предсердий и желудочков, клапанного аппарата. Понятие о систолическом и минутном объемах крови.
Понятие о врожденном (безусловном) рефлексе. Классификация безусловных рефлексов. Локализация безусловных рефлексов в ЦНС (центры голода, насыщения, жажды, агрессии, ярости и т. д.). Методика самораздражения мозга. Инстинкты. Этологическое направление изучения инстинктов.
Понятие о нервном центре, нервной сети.
Развитие механизмов транспорта крови у животных. Эволюционное значение замкнутости сердечно-сосудистой системы.
Элементарная рассудочная деятельность животных, ее определение и методы исследования. Способность к экстраполяции и другие формы поведения у различных представителей таксономических групп.
Особенности процессов возбуждения и торможения нейронов, механизм проведения возбуждения по отросткам и телу нервной клетки.
Учение о группах крови. Агглютиногены и агглютинины. Резус-фактор.
Современные подходы к нейробиологическим механизмам поведения. Генетически детерминированные и приобретенные формы поведения. Структура поведенческого акта. Роль эмоций и мотиваций в организации поведения.
Структурно-функциональная организация нейронов и глиальных клеток. Представления о функциональной роли глии.
Фазы свертывания крови. Регуляция процессов свертывания крови и фибринолиза. Свертывающая и противосвертывающая системы.
Структурные и функциональные особенности вкусового и обонятельного анализаторов. Клеточные механизмы вкусовой и обонятельной рецепции: роль ионотропных и метаботропных рецепторов.
Рефлекторный принцип регуляции функций и его развитие в трудах И.М. Сеченова, И.П. Павлова, П.К. Анохина. Единство нервных и гуморальных механизмов регуляции.
Кровяные пластинки (тромбоциты), их строение, функции. Основные факторы, участвующие в свертывании крови (плазменные, тромбоцитарные, лейкоцитарные, тканевые).
Вестибюлярный анализатор: рецепторный, проводниковый и корковый отдел. Особенности рецепции положения тела в пространстве и ускорений. Роль в регуляции движений глаз.
Нервная регуляция как высший этап развития приспособлений организма к меняющимся условиям существования.
Слуховой анализатор. Фонорецепторы, проводящие пути и корковое представительство. Строение улитки. Орган Корти. Представления о механизме восприятия частоты и интенсивности звука.
Понятие о гормональной регуляции.
Эритропоэз и его регуляция.
Зрительный анализатор. Глаз, его строение и функция. Преломление света в оптических средах глаза. Построение изображения на сетчатке. Роль автономной нервной системы в аккомодации и регуляции просвета зрачка. Острота зрения. Бинокулярное зрение. Фоторецепторы и преобразование световой энергии в электрический сигнал. Строение нервной сети сетчатки. Обработка информации нервными элементами сетчатки. Понятие о рецепторном поле ганглиозной клетки. Проводниковый и корковый отделы зрительного анализатора. Представления о механизмах цветного зрения.
Характеристика гуморальных механизмов регуляции.
Гемоглобин. Скорость оседания эритроцитов. Гемолиз и его виды. Мочевыделение.
Процесс мочеиспускания, его регуляция. Выделительная функция кожи, легких, желудочно-кишечного тракта.
Принципы обратной связи и саморегуляции как проявление ведущих механизмов в регуляции функций.
Плазма, ее минеральный и белковый состав. Гематокрит. Осмотическое и онкотическое давление.
Эволюция выделительных систем у животных. Органы выделения, их участие в поддержании важнейших параметров внутренней среды. Строение почки млекопитающего. Особенности кровоснабжения почки. Нефрон как функциональная единица почки. Основные процессы, протекающие в почке: клубочковая фильтрация, реабсорбция, канальцевая секреция. Образование первичной мочи. Поворотно-противоточная система. Механизмы осмотического концентрирования и разведения мочи. Образование конечной мочи, ее состав и свойства. Механизмы регуляции деятельности почек.
Понятие о постоянстве внутренней среды как условии свободной жизни (гомеостазис).
Основные функции крови: транспортная, защитная и регуляторная.
Обмен веществ как источник образования тепла. Животные с переменной и постоянной температурой тела. Эндотермные и эктотермные организмы. Суточный ход изменения температуры тела у человека. Химическая и физическая терморегуляция. Теплопродукция и теплоотдача. Роль отдельных органов в теплопродукции. Нормо-, гипо- и гипертермия. Лихорадка. Терморегулирущий центр промежуточного мозга. Центральные и периферические механизмы терморегуляции.
Общее понятие о процессах регуляции функций.
Кровь, тканевая жидкость, лимфа как внутренняя среда организма.
Пищевые и питательные вещества. Нормы питания. Белковое питание при различных условиях. Значение в питании углеводов и жиров. Вкусовые вещества. Витамины и их роль в обмене веществ. Значение минеральных веществ, микроэлементов и воды для организма. Регуляция водного и солевого обмена.
Понятие о мышечном тонусе. Роль эндотелия в процессах сокращения и расслабления сосудистых гладких мышц.
Понятие о диффузной эндокринной системе (простагландины, ренин, секретин, предсердный натрийуретический пептид, интермедины). Гормональная функция эндотелия.
Основной и рабочий обмен. Физиологическая калориметрия. Дыхательный коэффициент и его значение Суточные, сезонные и экологические изменения основного обмена у представителей разных видов организмов. Обмен энергии и размер тела. Правило Рубнера.
Особенности структуры и функций гладких мышц. Механизмы сокращения и особенности электромеханического сопряжения в гладких миоцитах.
Половые железы и их внутренняя секреция. Гормональная функция семенников. Гормональная функция яичников. Половые циклы.
Обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие гомеостазиса. Общее представление об обмене и специфическом синтезе белков, жиров и углеводов в организме. Обмен воды. Минеральный обмен.
Строение мышечной клетки. Протофибриллы. Роль АТФ, кальция и ионных насосов в мышечном сокращении.
Гормоны коркового и мозгового слоя надпочечников. Роль надпочечных желез в реализации адаптационно-приспособительной деятельности организма (стресс).
Бульбарные, гипоталамические и корковые центры, принимающие участие в регуляции пищеварения, всасывания и моторики желудочно-кишечного тракта. Гормоны пищеварительного тракта. Периодическая деятельность пищеварительного тракта. Аппетит, голод жажда, насыщение.
Механизм мышечного сокращения в соответствии с теорией скользящих нитей. Белки, принимающие участие в сокращении мышц.
Эндокринная функция поджелудочной железы и ее гормоны (инсулин, глюкагон, секретин, соматостатин).
Двигательная активность органов желудочно-кишечного тракта. Гладкомышечный аппарат желудка и кишечника, его иннервация интрамуральными и экстрамуральными нервами. Роль автономной нервной системы в нейро-гуморальной регуляции моторики желудка и кишечника.
Физиология мышц. Классификация мышц по структурным, биохимическим и функциональным критериям. Виды и режимы сокращения мышц.
Щитовидная железа и тиреоидные гормоны (трииодтиронин и тироксин); околощитовидные железы (паратгормон), ультимабронхиальные клетки (кальцитонин).
Функции толстой кишки. Микрофлора и ее роль в процессах жизнедеятельности.
Свойства химических синапсов (односторонность проведения, синаптическая задержка, лабильность, трансформация ритма). Синаптическая пластичность.
Структура и функции долей гипофиза, секретируемые тропные и эффекторные гормоны, их роль в организме. Эпифиз и роль мелатонина у животных и человека.
Пищеварение в тощей и подвздошной кишках. Всасывание в пищеварительной системе. Современные представления о механизмах всасывания воды, минеральных веществ, аминокислот, сахаров, жирных кислот и витаминов.
Тормозные синапсы. Тормозной постсинаптический потенциал. Механизм пресинаптического и постсинаптического торможения.
Гипоталамо-нейрогипофизарная и гипоталамо-аденогипофизарная системы. Механизмы нейросекреции. Гипоталамические релизинг–факторы (либерины и статины).
Ферментативный состав и пищеварительные свойства панкреатического сока. Желчь, ее состав и участие в дуоденальном пищеварении. Механизмы образования и регуляция выделения желчи. Барьерная и детоксикационная функция печени.
Механизм возникновения возбуждающего постсинаптического потенциала.
Основные физиологические свойства гормонов. Современные взгляды на механизмы влияния гормонов: рецепторы и вторые посредники. Роль эндокринной системы в регуляции процессов роста, развития, размножения, разных форм адаптации, поведения.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Структурные и функциональные особенности мембранного пищеварения.
Общая характеристика и классификация медиаторов. Нейропептиды, возбуждающие аминокислоты, АТФ, монооксид азота как представители медиаторов.
Эндокринная система и ее регуляторная роль. Понятия «внутренняя секреция» и «гормон». Функции эндокринной системы у беспозвоночных и позвоночных животных. Элементы эволюции эндокринной системы. Участие желез внутренней секреции в интегративной регуляции деятельности организма.
Пищеварение в желудке. Механизмы желудочной секреции ферментов и соляной кислоты, ее регуляция. Состав желудочного сока у разных видов животных и у человека, его ферменты, кислотность.
Роль вторых посредников (циклические нуклеотиды, G–белки, кальмодулин, диацилглицерол, инозитолтрифосфат, кальций) в реализации функций синапсов.
Функциональная гистология коры (слои, нейронные цепи коры, организация функциональных колонок). Электрическая активность коры головного мозга. Электроэнцефалограмма.
Пищеварение в полости рта. Функции слюнных желез, состав и свойства слюны. Регуляция слюноотделения.
Ионотропные и метаботропные рецепторы. Блокаторы и модуляторы активности рецепторов. Комплексная белковая молекула холинорецептор.
Основы физиологии коры больших полушарий. Представление о кортикализации функций в процессе эволюции ЦНС. Локализация функций в коре больших полушарий. Методы изучения локализации функций. Понятие о проекционных и ассоциативных зонах в коре больших полушарий.
Типы пищеварения по локализации (внутриклеточное, внеклеточное дистантное и мембранное) и источнику (собственное, симбионтное, аутолитическое) пищеварительных ферментов у животных. Строение и активность железистой клетки. Секреторный цикл.
Химические синапсы. Структура и функции возбуждающих и тормозных химических синапсов. Современные подходы к нейрохимии синапсов.
Метасимпатическая (интрамуральная) нервная система и ее участие в регуляции функций.
Особенности пищеварения у представителей различных отрядов млекопитающих (жвачные, хищные, грызуны, приматы). Мускульный и железистый желудок у зерноядных птиц.
Физиология синапсов. Ультраструктура синапсов. Классификация синапсов по структурным и функциональным признакам. Строение и функциональные особенности электрических синапсов. Роль электрических синапсов в функционировании нервной системы, скелетных, гладких мышц, миокарда.
Функциональные особенности парасимпатической нервной системы.
Центральный дыхательный механизм и формирование ритмики дыхательных движений. Нервные механизмы регуляции дыхания. Защитные и регуляторные дыхательные рефлексы. Периферические и центральные хеморецепторы. Дыхание при физической нагрузке, при повышенном и пониженном атмосферном давлении и измененном составе газовой среды.
Механизм проведения возбуждения по немиелинизированным и миелинизированным нервным волокнам.
Симпатическая нервная система.
Основные принципы обмена газов в легких и тканях. Парциальное давление кислорода и диоксида углерода в альвеолярном воздухе, венозной и артериальной крови. Механизм переноса кровью О2. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Механизм переноса СО2, роль карбоангидразы.
Ионные насосы и их функции (калий-натриевый, кальциевый, хлорный, протонный насос).
Центры регуляции автономных функций (спинальный уровень, ствол головного мозга, кора больших полушарий). Гипоталамус как интегративно-координирующий вегетативный центр мозга.
Вентиляция легких. Механика и динамика дыхательных движений. Внутриплевральное давление и его значение. Понятие о легочных объемах и емкостях. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
Раздражимость и возбудимость как способность живых систем реагировать на действие факторов внешней среды.
Вегетативная рефлекторная дуга. Мембранные рецепторы, медиаторы и модуляторы синаптической передачи в дуге автономного рефлекса.
Эволюция типов дыхания (кожное, жаберное, трахейное, легочное). Перенос кислорода кровью у низших позвоночных и беспозвоночных. Дыхание у высших позвоночных: внешнее дыхание, газообмен в легких и тканях, транспорт газов кровью, тканевое дыхание. Особенности легочного дыхания у млекопитающих и птиц.
Физиология автономной нервной системы. Современные представления о нейро–гуморальной регуляции висцеральных функций организма.
Строение лимфатической системы и ее функции. Транспорт лимфы. Строение и функции лимфангионов. Нейрогуморальная регуляция лимфообразования и лимфообращения.
Причины существования относительной и абсолютной рефрактерности. Функциональная лабильность и ее проявления.
Функции двигательной коры (сенсорно-моторной, премоторной и дополнительной моторной областей), базальных ганглиев (полосатого тела и бледного шара) и таламуса. Возбуждающие и тормозные влияния ретикулярной формации ствола мозга.
Представление о тонусе сосудов. Нервная и гуморальная регуляция тонуса сосудов. Сосудодвигательный центр. Афферентное звено рефлексов, регулирующих функции сердечно-сосудистой системы (барорецепторы дуги аорты, каротидных синусов).
Представление о классификации потенциалзависимых ионных каналов, особенности их организации и представленность в различных возбудимых клетках.
Двигательная система ствола головного мозга. Роль вестибулярных ядер продолговатого мозга, ретикулярного ядра моста, коры и ядер мозжечка, среднего мозга в координации движений.
Функциональные особенности различных отделов сосудистого русла. Амортизирующие, резистивные, емкостные и обменные сосуды. Факторы, обеспечиваящие движение крови по сосудам. Кровяное давление и сосудистое сопротивление в артериях, капиллярах и венах. Систолическое и диастолическое давление. Время кругооборота крови.
Механизмы потенциала действия. Вклад потенциалзависимых ионных каналов в формирование потенциала действия.
Спинальные соматические и вегетативные рефлексы. Сегментарный и межсегментарный принцип работы спиного мозга. Моносинаптические и полисинаптические рефлексы.
Миогенная, нейрогенная и гуморальная регуляция деятельности сердца. Авторегуляторные механизмы сердца. Закон Старлинга. Иннервация сердца.
Понятия о мембранном потенциале, равновесном ионном потенциале и потенциале покоя. Условия и причины существования потенциала покоя. Уравнение постоянного поля. Функции мембранного потенциала покоя.
Строение спинного мозга, топография структур по Рекседу, локализация и особенности функционирования афферентных, вставочных и двигательных нейронов.
Методы изучения сердечной деятельности. Электрокардиографический метод и его роль в изучении физиологии сердца и в медицине. Электрокардиограмма и ее компоненты.
Мембранные белки как ионные каналы. Селективные и неселективные каналы, способы их активации. Потенциалзависимые и лигандзависимые ионные каналы.
Функциональная организация спинного мозга и его роль в координации рефлекторной деятельности центральной нервной системы.
Сократимость сердечной мышцы. Электромеханическое сопряжение в кардиомиоцитах.
Физиология как раздел биологии, изучающий механизмы реализации функций живого организма, их связь между собой, регуляцию и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития. Предмет, метод и задачи физиологии.
Механизм возбудимости рабочих кардиомиоцитов. Потенциал покоя кардиомиоцитов. Натриевые и кальциевые потенциалзависимые ионные каналы сарколеммы. Потенциалы действия различных отделов проводящей системы и рабочих клеток миокарда. Рефрактерность сердечной мышцы.
