Часть II 2 страница

13. Ионы кальция способствуют освобождению медиатора из синаптических пузырьков. При накоплении ионов в пресинапсе будет выделяться повышенное количество медиатора.

14. Этим скульптором является процесс торможения, ограничивающий возбуждение в ЦНС, придавая ему нужный характер, интенсивность и направление.

15. Первое можно сравнить с пресинаптическим торможением, при котором уменьшается или прекращается выделение медиатора из пресинаптических нервных окончаний. Второе можно уподобить постсинаптическому торможению, при котором снижается возбудимость постсинаптичесой мембраны по отношению к медиатору, то есть её способность эффективно взаимодействовать с молекулами медиатора.

16. При возбуждении одного из двух центров - антагонистов второй тормозится. Но одни и те же импульсы не могут возбуждать одни нейроны и тормозить другие. Поэтому в процессе участвует промежуточная тормозная клетка. Под влиянием раздражения рецепторов мышечных веретён по афферентным путям пойдут импульсы, которые вызовут возбуждение мотонейронов центра разгибателей и одновременно подействуют на промежуточный тормозной нейрон. Афферентные импульсы вызывают ВПСП в мотонейронах " своего" центра, а ТПСП - в мотонейронах центра антагониста - через промежуточный тормозной нейрон. В последнем случае поэтому появится дополнительная синаптическая задержка и за счёт этого ТПСП будет зарегистрирован позже. Возможно и следующее объяснение: импульсы в центр разгибателей приходят непосредственно от рецепторов и вызывают ВПСП. В центр сгибателей они попадают после предварительного возбуждения тормозной клетки, поэтому ТПСП появится позже.

17. Потому, что в естественных условиях на афферентные входы организма могут действовать раздражители, требующие взаимоисключающих реакций. Пример А. А. Ухтомского: собака бежит к пище, и в этот момент её кусает блоха. Бег и чесательный рефлекс несовместимы. Поэтому одна из этих реакций должна быть временно заторможена. Но даже, если какие-либо реакции не являются взаимоисключающими, ЦНС всегда осуществляет интегративную функцию. Это значит, что из множества раздражителей, постоянно действующих на организм, выбирается тот, который в данный момент наиболее важен, а реакции на другие раздражители тормозятся.

18. ВПСП - это деполяризация, а ТПСП - гиперполяризация мембраны. При гиперполяризации степень отрицательности МП возрастает (например, до 80 мВ). Поэтому шкалы прибора в данном случае не хватит и величину ТПСП он зарегистрировать не сможет.

19. Нейрон имеет множество афферентных входов. Пресинаптическое торможение может выключить все эти входы или только некоторые из них. Постсинаптическое же торможение понижает возбудимость всего нейрона. Поэтому для избирательного действия предпочтительнее усиливать пресинаптическое торможение.

20. Сущность пресинаптического торможения заключается в том, что тормозной синапс расположен на аксоне, который в свою очередь образует синапсы на каком-то мотонейроне. Когда в промежуточном тормозном синапсе возникает длительная деполяризация, это препятствует проведению возбуждения по аксону к мотонейрону. В результате в возбуждающих синапсах на мотонейроне выделяется слишком мало медиатора и мотонейрон не возбуждается. Сущность постсинаптического торможения в том, что тормозной синапс расположен непосредственно на мотонейроне. Выделяющийся тормозной медиатор вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны. Это приводит к снижению возбудимости. Таким образом, противоречия нет.

21. Если препарат выключит клетки Реншоу (тормозные нейроны спинного мозга), наступит перевозбуждение мотонейронов и, как следствие - судорожные сокращения мышц.

22. Обычно четвероногое животное, например, лошадь, передвигает конечности следующим образом: правая передняя нога - левая задняя - левая передняя - правая задняя и т. д. При этом возникают реципрокные взаимоотношения между центрами мышц - антагонистов. Однако, известно, что лошади могут передвигаться и по-другому, например, иноходью - обе правые ноги, затем обе левые и т. д. При этом характер реципрокных отношений изменяется.

23. При сгибании ног в коленях под действием силы тяжести растягиваются четырёхглавые мышцы бёдер и заложенные в них мышечные веретёна. Увеличивается импульсация от рецепторов веретён, возбуждаются альфа - мотонейроны четырёхглавой мышцы, возникает рефлекс на растяжение, который сразу же прекращает начавшееся сгибание в коленях и восстанавливает исходную длину мышц-разгибателей.

24. Мышечные веретёна имеют двойную иннервацию: афферентную и эфферентную. По афферентным волокнам поступает информация о степени растяжения мышечных волокон, т.к. при этом растягиваются и веретёна. Эфферентная иннервация мышечных веретён осуществляется гамма-мотонейронами. Они вызывают сокращения интрафузальных волокон веретена. При этом растягивается центральная часть веретён и возбуждаются чувствительные окончания. Возникает поток афферентных импульсов, аналогично тому, как это происходит при растяжении покоящейся мышцы. Если мышца начинает сокращаться под влиянием импульсов, приходящих уже из альфа - мотонейронов, поток сигналов от предварительно растянутых веретён уменьшается. Отсюда следует, что должна существовать определённая зависимость между сокращением мышцы и степенью сокращения интрафузальных волокон мышечных веретён. Таким образом, гамма - мотонейроны задают веретёнам уровень чувствительности, который в свою очередь влияет на характер сокращения.

25. Если не используется аппаратура, значит, изучать состояние мотонейронов непосредственно невозможно. Следовательно, можно судить о состоянии нейронов косвенно, по состоянию мышц, иннервируемых этими нейронами. Для этого достаточно их прощупать. Во время сгибательного рефлекса мышцы - разгибатели расслаблены. Следовательно, иннервирующие их мотонейроны заторможены. Такой прием использовали в начале 20 века, когда не существовало электрофизиологической аппаратуры.

26. Возможность изменить течение рефлекса, усилить или затормозить его, связана, прежде всего, с его центральным звеном, с наличием в нём совокупности нейронов. Чем больше нейронов участвует в рефлексе, чем больше синапсов, тем больше вероятность того, что произведённое действие как-то изменит протекание рефлекса. Сгибательный (оборонительный) рефлекс имеет полисинаптическую рефлекторную дугу, а миотатический - моносинаптическую. Поэтому при прочих равных условиях легче повлиять на протекание первого рефлекса, чем второго.

27. Если рефлексы могут появиться у больного человека, значит, они не исчезают полностью, а переходят в скрытое, заторможенное состояние. Спинной мозг всегда находится под контролирующим вниманием головного, который может усиливать или подавлять спинномозговые рефлексы. У маленьких детей высшие отделы головного мозга ещё не полностью созрели, поэтому они не могут подчинить себе спинальные центры и подавить некоторые относительно примитивные рефлексы спинного мозга. Но по мере созревания головного мозга такое подавление происходит. При патологии головного мозга его функции, в частности, тормозящие влияния на спинной мозг ослабевают, и ранее подавленные рефлексы могут появиться, что свидетельствует о нарушении работы мозга и является серьёзным диагностическим симптомом.

28. Если наступил паралич только ног, то разрыв спинного мозга произошёл выше поясничного и крестцового отделов. В последнем находятся центры, управляющие функциями мочеполовой системы. Следовательно, будут нарушены и они.

29. Мотонейроны диафрагмального нерва, управляющего движениями диафрагмы, находятся в 3-4 шейных сегментах спинного мозга. Нейроны межрёберных нервов находятся в грудном отделе. Значит, перерезка произведена ниже 4-го шейного сегмента, но выше 1-го грудного.

30. Рефлекс Тюрка заключается в том, что лягушка отдёргивает лапку при погружении её в слабый раствор кислоты. Это оборонительный рефлекс, центр которого находится в спинном мозге. Следовательно, раздражение центров мозга, на которые накладывалась соль, оказывают нисходящее тормозное влияние на мотонейроны спинного мозга.

31. Если в мотонейронах спинного мозга наблюдается гиперполяризация мембран, то возбудимость этих нейронов снижена. В свою очередь этот эффект может быть обусловлен или усилением нисходящих тормозных влияний, или ослаблением нисходящих облегчающих (повышающих возбудимость) влияний. Так как при спинальном шоке связь с головным мозгом прервана, может иметь место только прекращение возбуждающего влияния супраспинальных центров на нейроны спинного мозга.

32. Если влияние на мотонейроны исключено, остаётся возможность воздействия на вставочные нейроны или на афферентные входы. Временное угнетение последних нисходящими влияниями может видоизменить или даже подавить двигательную активность.

33. Если произвести перерезку ниже красного ядра, то исчезнет его возбуждающее действие на тонус сгибателей и тормозящее действие на ядро Дейтерса. В результате возникает децеребрационная ригидность. Если теперь перерезать спинной мозг ниже ядра Дейтерса, то ригидность исчезнет. Если на фоне ригидности удалить мозжечок, то ригидность усиливается. При перерезке задних корешков ригидность исчезает. При этом перерезаются волокна гамма-петли, по которым идут импульсы от сократившихся мышечных веретен разгибателей, что способствует дальнейшему укорочению мышцы.

34. При " затаивании" кошка прижимается к земле, при этом увеличивается тонус сгибателей. При броске, наоборот, резко возрастает тонус разгибателей. Тонус сгибателей повышают руброспинальный и латеральный ретикулоспинальный пути, они возбуждены при " затаивании". Тонус сгибателей повышают вестибулоспинальный и медиальный ретикулоспинальный пути, они возбуждены при прыжке.

35. Центры зрачкового рефлекса находятся в передних буграх четверохолмия, центры болевой чувствительности - в таламусе. Учитывая условие задачи, можно заключить, что перерезка произведена между четверохолмием и таламусом.

36. Утомление мышц возникает, когда мышцы испытывают недостаток энергии, или, если она тратится неэффективно. Нарушение функций мозжечка сопровождается расстройством мышечного тонуса и координации движений, поэтому для осуществления даже простого движения приходится выполнять целую серию вспомогательных сокращений мышц, прежде чем будет достигнут нужный результат. Эти излишние движения и приводят к астении.

37. Импульсы, исходящие от рецепторов шейных мышц играют важную роль в распределении тонуса мышц конечностей, поэтому голова спортсмена должна занимать определённое положение при выполнении движений. Если конькобежец при беге на повороте повернёт голову в сторону, противоположную направлению движения, он может упасть. Подумайте почему.

38. Главное отличие вертикального положения от горизонтального состоит в изменении положения головы по отношению к горизонту, что приводит к раздражению вестибулярных рецепторов. Возникает лабиринтный выпрямительный рефлекс и голова устанавливается горизонтально. Это вызывает раздражение рецепторов шейных мышц, под влиянием чего повышается тонус разгибателей передних конечностей. Если подвести опору под передние лапы и освободить животное, кошка быстро примет нормальное положение.

39. Вестибулярные ядра имеют связи не только с мотонейронами, но и с вегетативной нервной системой, регулирующей дыхание, кровообращение, пищеварение. При укачивании (" морской болезни") происходит возбуждение нейронов вегетативной нервной системы, что и обусловливает симптомы " морской болезни".

40. Если снимки сделали до эксперимента, значит, собаку поднимали в лифте, если после эксперимента, то опускали. В любом случае в момент начала и прекращения движения возникали лифтные рефлексы - увеличение тонуса разгибателей при линейном ускорении книзу и увеличение тонуса сгибателей при линейном ускорении кверху. Эти изменения скажутся на мозге стоящей собаки и будут видны на фотоснимках. Для решения задачи необходимо уточнить, какой из двух снимков сделан в начале движения, а какой в момент остановки. Например, если снимок сделан в начале движения и на нём видно, что конечности собаки выпрямлены, значит, лифт двигался вниз; если на снимке лапы согнуты, то лифт двигался вверх. Тогда на втором снимке, сделанном в момент остановки лифта, при движении вниз - сгибание, при движении вверх - разгибание.

41. Если деятельность центров " притормаживается" под влиянием других нервных образований, то регуляторным влиянием будет изменение степени этого торможения. Так, при поступлении в мозжечок афферентных импульсов от определённой группы мышц, возбуждаются звездчатые и корзинчатые клетки. Они тормозят клетки Пуркинье, а это приводит к уменьшению тормозящего влияния клеток Пуркинье на вестибулярные ядра. В результате усиливается возбуждающее влияние этих ядер, например, на тонус разгибателей.

42. Возвратное торможение в таламусе происходит при помощи специальных тормозных нейронов, возбуждающихся коллатералями от аксона, идущего к нейронам коры полушарий большого мозга. Но физиологический смысл его по сравнению с тем. что происходит в спинном мозге, несколько иной. Клетки Реншоу предохраняют мотонейроны от перевозбуждения. А в таламусе возвратное торможение ограничивает количество информации поступающей к коре полушарий большого мозга. Таким образом, если кора - директор, то таламус - его секретарь.

43. При нагревании до 50⁰С белковые молекулы денатурируют, значит, вентромедиальное ядро было разрушено. Это ядро является центром насыщения. После его разрушения собака будет испытывать повышенное чувство голода, разовьётся гиперфагия, в результате чего возникнет ожирение и собака потолстеет.

44. Для состояния сна характерно постепенное исчезновение альфа - ритма, появление тета - волн, сонных веретён и К-комплексов, тета - и дельта ритма (что характерно для фазы медленного сна). При раздражении РФСМ животное просыпается, при этом на ЭЭГ наблюдается реакция десинхронизации в разных зонах коры, т.к. восходящие влияния РФСМ генерализованные.

45. При раздражении какого-либо рецептивного поля афферентные импульсы через таламус поступают в соответствующую проекционную зону коры и вызывают первичный ответ (ВП) с коротким латентным периодом. Одновременно это возбуждение по коллатералям направляется в РФ и уже от её нейронов поступает в кору, вызывая вторичный ответ с более длительным латентным периодом. Следовательно, при отключении ретикулярных нейронов вторичный ответ будет исчезать, а первичный сохранится.

46. Неспецифические ядра таламуса оказывают на корковые нейроны возбуждающее действие за счёт суммации вызываемой ими дендритной деполяризации и ВПСП в синапсах, образуемых в нейронах коры аксонами от проекционных ядер таламуса. Таким образом, неспецифические ядра таламуса вызывают локальную активацию коры.

47. Нормальное функционирование коры полушарий большого мозга зависит не только от её собственного состояния, но и от состояния других структур, обеспечивающих её тонус. В первую очередь это относится к РФСМ и неспецифическим ядрам таламуса. Разрушение последних приводит к немедленной потере сознания.

48. Болевая чувствительность тесно связана с таламусом. Поэтому, если пациент испытывает сильную боль, это говорит о возможной локализации опухоли в таламусе. Не исключено и то, что опухоль находится в другом отделе мозга и оказывает давление на чувствительные структуры, что также вызывает сильную боль. Но из условия задачи следует, что опухоль имеет малые размеры, поэтому более вероятно первое предположение.

49. Наиболее чувствительны к действию химических веществ и ядов синапсы нервных центров. Эфир и хлороформ блокируют возбуждающие синапсы, в результате – тормозная реакция.

50. Недостаток кислорода в помещении приводит к гипоксии. Наиболее чувствительны к гипоксии нервные клетки, в первую очередь, грушевидные клетки мозжечка. Мозжечок обеспечивает координацию быстрых и медленных целенаправленных движений, поддержание мышечного тонуса, вегетативные реакции (за счет многочисленных связей с другими отделами мозга).

51. В данном случае в результате клещевого энцефалита в большей степени пострадала область полосатого тела, при поражении которого развиваются гипотония мышц и гиперкинез.

52. У больного поврежден спино-таламический путь справа. Этот путь проводит импульсы от всех рецепторов кожи: температурных, болевых, тактильных. Он перекрещивается в спинном мозгу и переходит на противоположную сторону в составе волокон передней серой спайки Тактическая чувствительность сохранена, потому что волокна, несущие импульсы от тактильных рецепторов, выходят к головному мозгу не только в составе спино-таламического пути, но и по волокнам пути Голля и Бурдаха, который у больного не поврежден.

53. Поддержание равновесия при вынужденной рабочей позе обеспечивается установочными тоническими рефлексами. Эти рефлексы возникают с рецепторов вестибулярного аппарата, замыкаются на уровне ствола мозга (продолговатый и средний мозг), исполнительными органами являются мышцы туловища и конечностей. В результате рефлекторного перераспределения мышечного тонуса между сгибателями и разгибателями сохраняется положение тела в пространстве.

Ответы к ситуационным задачам по разделу III «Физиология сенсорных систем»

1. Скорость распространения звуковой волны зависит от упругих свойств среды, от ее плотности. Плотность воды намного больше плотности воздуха. Поэтому в воде скорость звука в несколько раз быстрее, чем в воздухе. Система «бинауральный слух», позволяющая определить местоположение источника звука, анализирует разницу между временем прихода звука в левое и правое ухо. В зависимости от результата этого анализа мы поворачиваем голову до тех пор, пока мозг перестанет улавливать разницу. В этом случае мы будем смотреть прямо на источник звука. В воде скорость звука настолько велика, что отмеченная разница уменьшается и мозг не может определить ее с достаточной точностью.

2. Боковое зрение обеспечивается палочками, а центральное – колбочками, расположенными в центре сетчатки. Более чувствительны к свету палочки, поэтому благодаря им человек может видеть и относительно слабо светящиеся звезды. Таким образом, используя боковое зрение (периферические зоны сетчатки), можно увидеть больше звезд, чем только центральным зрением.

3. Чтобы лучи от двух максимально сближенных точек воспринимались раздельно (это и характеризует остроту зрения), необходимо, чтобы они попали на разные колбочки, разделенные хотя бы одной невозбужденной. По условию задачи возможности для этого уменьшились бы и, следовательно, острота зрения снизилась.

4. Свет по-разному действует на глаз, находящийся в обычном состоянии и при надавливании на глазное яблоко, так как в последнем случае глазное яблоко деформировано. Если одно глазное яблоко деформировано, или деформированы оба, но в разной степени, то лучи, идущие от одной и той же точки, попадают на неидентичные (диспарантные) точки обеих сетчаток. В естественных условиях это имеет место, если лучи идут от разных точек. Поэтому при надавливании и возникает ощущение двух предметов. Без надавливания лучи от одной и той же точки попадают на идентичные элементы обеих сетчаток и в мозгу мы получаем изображение одной точки.

5. При постоянном воздействии тактильного раздражителя происходит адаптация рецепторов и раздражение перестает восприниматься, поэтому мы и не ощущаем кольца. Прикосновение же лапок мухи, хотя и слабое, но внезапное. Порог для такого раздражения пока еще весьма низок, поэтому оно вызывает ощущение.

6. Частотная модуляция состоит в том, что при передаче разной информации изменяется не только суммарное количество импульсов, но и их распределение в каждой пачке. Например, одно и тоже количество патронов за одну минуту можно израсходовать, стреляя и длинными, и короткими очередями, и «вперемешку», следовательно, утверждение задачи неправомерно.

7. Система ощущения вкуса может быть представлена следующими элементами: 1) вкусовое вещество во рту; 2) растворение вещества слюной; 3) проникновение растворенных частиц вещества к вкусовым рецепторам; 4) раздражение вкусовых рецепторов; 5) ощущение вкуса. Если сравнить спокойное состояние человека с сильным эмоциональным возбуждением, то прежде всего необходимо обратить внимание на второй элемент: растворение вещества слюной. Известно, что при сильном эмоциональном возбуждении слюноотделение тормозится, что обусловлено эффектом норадреналина (медиатора постганглионарного звена симпатического отдела вегетативной нервной системы). Поэтому в сухой полости рта вкусовые ощущения будут заметно ослаблены.

8. Когда мы смотрим на предметы прямо, свет проходит вдоль оптической оси глаза и падает на сетчатку в центральной ямке. Когда мы смотрим не прямо, свет падает на периферические участки сетчатки. Именно в них находятся палочки, обладающие более высокой чувствительностью к слабому свету.

9. Природа зрительной системы лягушки устроена так, что неподвижный предмет на сетчатку ее глаза не действует и никаких потенциалов действия в ней при этом не возникает. Значит надо заставить двигаться кусочки мяса. Ученые придумали специальную кормушку в виде небольшой вращающейся карусели, по периметру которой были размещены кусочки мяса. Лягушки увидели пищу.

10. Ситуация аналогична предыдущей задаче, с той разницей, что, если предмет неподвижен, то двигаться должен глаз. Действительно, глазное яблоко постоянно совершает очень мелкие, саккадические скачки, благодаря чему изображение неподвижной светящейся точки все время попадает на различные элементы сетчатки. Эта задача является иллюстрацией принципа адаптивности, проявляющегося в том, что если не удается устранить затруднение, связанные с принципиальными особенностями какого либо механизма, то создается дополнительный механизм, позволяющий компенсировать эти затруднения.

11. Если хрусталик не может в значительной степени изменять свою форму, то нарушится аккомодация. Для шаровидного хрусталика это означает, что не удастся получить на сетчатке резкое изображение удаленных предметов. Но вода по сравнению с воздухом является средой мутной и на большом расстоянии в ней и так ничего не удается рассмотреть. Поэтому рыбы не испытывают неприятностей по поводу невозможности хрусталика существенно менять свою форму.

12. Если вам знакомы принципы фотографии, то должно быть понятно, что для увеличения глубины резкости, то есть обеспечения отчетливого изображения и близких, и удаленных предметов, объектив диафрагмируют, то есть суживают его диаметр. В данной задаче нужно смотреть на текст через небольшое отверстие в бумаге или через окошко, образованное большими и указательными или средними пальцами обеих рук.

13. При болевом воздействии возникают субъективные и объективные реакции. Субъективные – это ощущение боли и вызываемое им поведение. Такие реакции можно подавлять усилием воли. Но объективные реакции связаны с возбуждением симпатического отдела вегетативной нервной системы, что проявляется в расширении зрачков, а с этим Камо ничего не мог сделать. Боли как будто не ощущал, а зрачки расширялись.

14. Обработка информации – это выделение из общего ее потока какой то части, наиболее важной для системы, воспринимающей информацию. Мозг обрабатывает информацию – мы видим и слышим только то, что нас интересует. На фотопленке же фиксируется все без исключения и, следовательно, обработки информации не происходит.

15. Причиной дальнозоркости может быть или слишком короткая продольная ось глаза, или ослабление аккомодации в пожилом возрасте. Поэтому вопрос должен звучать так: «Носили ли вы очки в молодости?».

16. Для решения данной задачи необходимо учитывать, что реакция физиологической системы на какое либо воздействие зависит не только от параметров этого воздействия, но и от функционального состояния системы в этот момент. В свою очередь это состояние во многом зависит от предшествующих воздействий. В данной задаче конечные воздействия одинаковы – вода с температурой 20 градусов. Почему же у испытуемых возникали разные ощущения? Значит, неодинаковыми были предшествующие воздействия. Первый испытуемый сначала держал руку в холодной воде, а второй – в горячей. Это связано с адаптацией сенсорных систем. Аналогичная ситуация имеет место, если войти в одну и ту же комнату с ярко освещенной солнцем улицы, или из подвального помещения: в первом случае комната покажется темной, а во втором – светлой.

17. Восприятие звуков может происходить за счет воздушной и костной проводимости. При тугоухости ухудшается воздушная проводимость, например, за счет нарушения нормальной подвижности слуховых косточек, однако может сохраниться костная проводимость. Что бы в этом убедиться, нужно поставить на сосцевидный отросток звучащий предмет. Его колебания будут передаваться не только по воздуху, но и костям черепа, а от них к слуховым рецепторам, расположенным во внутреннем ухе, и звук может быть услышан. Камертон следует приставлять к кости его ножкой.

18. При поднятии на высоту атмосферное давление снижается. Это приводит к тому, что стенки евстахиевых труб спадаются и давление на барабанную перепонку со стороны наружного уха не уравновешиваются давлением со стороны среднего уха. Чтобы избавиться от неприятных ощущений, связанных с этим, необходимо попытаться восстановить проходимость евстахиевых труб. Для этого повышают давление в полости рта, делая усиленные глотательные движения. Хинин – классический пример горького вещества. Рецепторы, воспринимающие горький вкус, находятся в области корня языка. Их раздражение обычно происходит при проглатывании горького вещества. Следовательно, общим между ощущением горького вкуса хинина и борьбой с «закладыванием» ушей в самолете является акт глотания.

19. При ощупывании букв необходимо четко определить взаиморасположение выпуклых точек. Это связанно с пространственным порогом различения. Чтобы быстро определить расположение близко расположенных точек, порог различения должен быть достаточно низким. Это и наблюдается у слепых людей, у которых тактильная чувствительность значительно повышается, частично компенсируя утрату зрения.

20. Глаз нужно увлажнять какой-либо жидкостью. В конъюнктивальную полость подшивают проток околоушной железы, вследствие чего в глаз поступает слюна. На этот способ выдан патент. Несмотря на то, что во время еды такой человек будет «плакать», но глаз его спасен.

21. На ярком свету работают колбочки, а в сумерках (темноте) – палочки. На свету родопсин распадается, а в темноте синтезируется. Система «глаз» приспосабливается к воздействию элемента «свет после темноты» быстрее, чем к воздействию элемента «темнота после света». Элемент «свет после темноты» взаимодействует со следующими элементами системы «глаз - колбочки с пониженной возбудимостью» (из-за предшествовавшей темноты) и «повышенное количество родопсина» (из-за усиления его синтеза в предшествовавшей темноте). В свою очередь элемент «темнота после света» взаимодействует с элементом «палочки с пониженной возбудимостью» (из-за предшествовавшего яркого света) и «пониженное количество родопсина» (из-за его распада при предшествовавшем ярком освещении). Колбочки повышают свою возбудимость значительно быстрее, чем палочки. А родопсин необходим для восприятия света. Эти два обстоятельства и объясняют, почему темновая адаптация протекает медленнее, чем световая.

22. Питание всех тканей осуществляется через систему капилляров. Но есть структуры, которые должны быть прозрачными и пропускать свет (роговица и хрусталик). Если бы их питание происходило через капилляры, то из-за красного цвета крови мы бы постоянно видели красную пелену. Поэтому прозрачные ткани глаза получают все, что им нужно, не через кровь, а из внутриглазной жидкости, заполняющей переднюю камеру глаза. В нее же удаляются продукты обмена. Все это осуществляется путем диффузии. Такой тип питания менее надежен, чем при помощи кровоснабжения. Поэтому в хрусталике и роговице чаще возникают возрастные нарушения метаболизма, приводящие к их помутнению.

23. Овальное окно передает колебания слуховых косточек перилимфе. Круглое окно обеспечивает возможность смещения перилимфы под влиянием колебаний мембраны овального окна, так как мембрана круглого окна также способна выпячиваться. Если бы обе эти мембраны стали жесткими, то перилимфа не могла бы смещаться, так как жидкость несжимаема. Таким образом, в обоих случаях раздражение волосковых клеток кортиева органа не могло бы происходить и не происходило бы восприятие звука.

24. Действительно, различные участки кортиева органа обеспечивают восприятие звуков разной высоты. Но это еще не говорит о механизме избирательного реагирования основной мембраны на звуковые волны разной частоты. В эндолимфе возникает бегущая волна, параметры которой зависят от частоты звука. В зависимости от характера этой бегущей волны происходит набухание различных частей основной мембраны, что определяется ее упругими свойствами. В результате возбуждаются разные волосковые клетки и возникает ощущение высоты звука. Этот механизм называется пространственным кодированием.