ПРОГРАММА

вступительного экзамена на основную образовательную программу

послевузовского профессионального образования

БИОФИЗИКА, ФИЗИООЛОГИЯ

по научным специальностям

03.01.02 – биофизика, 03.03.01 – физиология

Санкт-Петербург

2013

2

Подраздел «Биофизика»

1. Предмет и методы биофизики. Взаимоотношения биофизики с биологией, физикой, химией. Методы биофизики. История развития биофизики. Новейшие методы современной биофизики.

2. Термодинамика биологических процессов. Типы термодинамических систем:

изолированные, замкнутые, открытые системы. Биосистемы как открытые термодинамические системы. Термодинамические функции состояния системы. Первый закон термодинамики и его применимость к биосистемам. Методы прямой и непрямой калориметрии. Тепловой баланс организма. Способы теплообмена организма с окружающей средой. Теплопроводность. Конвекция. Тепловое излучение. Испарение.

Уравнение теплового баланса организма человека. Интенсивность метаболизма. Второй закон термодинамики и направление биологических процессов. Процессы обратимые и необратимые. Равновесное состояние. Свободная энергия и работа. Статистический смысл энтропии. Энтропия и упорядоченность. Правило фаз Гиббса. Термодинамические параметры фазовых переходов липидов мембран. Основные положения термодинамики необратимых процессов. Теория потоков Онзагера. Сопряженные процессы. Энтропия открытой системы и ее изменение. Стационарное состояние. Теорема Пригожина.

Устойчивое и неустойчивое стационарные состояния системы. Термодинамическая теория роста и развития организмов Пригожина-Виам.

3. Структурная организация и состав биологических мембран. Мембранные липиды. Химические свойства. Состав липидов бактерий. Липиды эукариот. Липиды вирусов. Жирнокислотный состав мембранных липидов. Липиды мембран опухолевых клеток. Термотропный и лиотропный мезоморфизм липидов. Поведение липидов в воде.

Взаимная упаковка холестерина и фосфолипидов. Состав и структура мембранных белков.

Топография мембранных белков. Методы солюбилизации интегральных мембранных белков. Белок-липидные взаимодействия в мембране. Структурно-динамическая организация пограничного липида. Участие пограничного (аннулярного) липида в белокбелковом взаимодействии. Специализированные упорядоченные липидные микродомены в мембране (рафты): роль в процессах внутриклеточной сигнализации.

Основные физико-химические методы изучения мембран. Дифракционные методы. Метод ядерного магнитного резонанса. Метод электронного парамагнитного резонанса. Калориметрическое исследование водных дисперсий липидов и биомембран.

Дилатометрические методы исследования водных дисперсий липидов. Флуоресцентные методы исследования мембран. Ближнепольная микроскопия.

Динамическая структура мембран. Фазовые переходы липидов в мембране.

Термодинамические параметры фазовых переходов. Ионные каналы бислойных липидных мембран при фазовом переходе. Расчет размеров липидных доменов при фазовом переходе. Теории фазового перехода. Искусственные мембранные структуры и перспективы их практического применения. Связь между фазовым состоянием липидов и функцией мембран. Изменение липидного состава. Адаптация.

4. Транспорт веществ через мембраны. Пассивный транспорт веществ через мембрану. Транспорт ионов через мембрану. Электродиффузионная теория транспорта ионов через мембраны. Уравнение электродиффузии Нернста-Планка. Приближение постоянного поля Гольдмана. Ионный транспорт через селективные каналы биомембран.

Транспорт в открытом канале. Теория селективности. Транспорт ионов через возбудимые мембраны. Потенциал покоя и его природа. Ионные потоки в возбудимой мембране.

Математическая модель мембраны нервного волокна Ходжкина-Хаксли. Измерение токов ионных каналов методом локальной фиксации потенциала на мембране (patch-clamp method).

5. Структурно-функциональная организация, фармакологические характеристики и механизмы регуляции ионных каналов мембран. Типы ионных каналов. Суперсемейство потенциал-зависимых каналов. Na+-каналы. Калиевые каналы.

Кальциевые каналы. Хлорные каналы. Суперсемейство лиганд-управляемых ионных каналов: пентамерные, тетрамерные и тримерные каналы. Лиганд-управляемые хлорные каналы тормозного глицинового рецептора. Катионные каналы никотинового ацетилхолинового рецептора. ГАМК-управляемые хлорные каналы. Каналы глутаматных рецепторов. Каналы, управляемые циклическими нуклеотидами. Модуляция активности ионных каналов фармакологическими агентами, токсинами, различными системами вторичных посредников. Эволюция ионных каналов.

6. Механизмы внутриклеточной сигнализации Структурно-функциональная организация мембранных рецепторов.

Суперсемейство лиганд-управляемых рецепторов-каналов. Суперсемейство рецепторов, связанных с G-белками. Структурно-функциональная организация G-белков. Структура G-белков. Регуляция активности G-белков. Связь G-белков с мембраной.. Структурнофункциональная организация сигнальных систем в клетках. Аденилатциклазный путь передачи информации. Структура и регуляция аденилатциклазы. Структура и регуляция протеинкиназы А. Фосфоинозитидный путь передачи сигнала. Структура и регуляция фосфолипазы С. Фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат (PIP2). Структура и регуляция протеинкиназы С. Арахидоновая кислота и ее продукты: участие в процессах внутриклеточной сигнализации. Механизмы образования свободной арахидоновой кислоты в клетках. Каскад метаболизма арахидоновой кислоты. Жирные кислоты и модуляция активности ионных каналов. Тирозинкиназы и тирозинфосфатазы. Рецепторы с тирозинкиназной активностью. Нерецепторные тирозинкиназы. Тирозинфосфатазы.

Ингибиторы тирозинкиназ и тирозинфосфатаз. Модуляция активности ионных каналов тирозинкиназами и тирозинфосфатазами. Гуанилатциклазная система.

7. Механизмы Са2+-сигнализации в клетках.

Ca2+ - универсальный вторичный мессенджер. Механизмы мобилизации Са2+ из внутриклеточных депо. Са2+ - депо мышечных клеток. Биофизические характеристики и регуляция рианодин-чувствительных Са2+-каналов. Структура рианодинового рецептора.

Ca2+-депо немышечных клеток. Структура IP3-рецептора. Регуляция активности IP3рецептора. Биофизические характеристики IP3-чувствительных каналов Ca2+-выброса.

Механизмы входа Са2+ в клетки. Типы и структурно-функциональная организация потенциал-зависимых Ca2+-каналов. Структура Са2+-каналов. Модуляция активности Са2+каналов. Механизмы входа Са2+ в невозбудимые клетки. Депо-зависимый вход Ca2+ в клетки. Модели депо-зависимого входа Ca2+ в клетки. Биофизические характеристики и механизмы регуляции депо-зависимых Ca2+-каналов. Молекулярная природа депозависимых Ca2+-каналов. Функциональная роль депо-зависимого входа Ca2+. Возможная роль депо-зависимого входа Ca2+ в различных патологических процессах.

1. Рубин А.Б. Биофизика (в двух томах), М.,2004.

2. Крутецкая З.И., Лонский А.В. Биофизика мембран, СПбГУ, 1994.

3.Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Курилова Л.С. Механизмы внутриклеточной сигнализации. СПбГУ. 2003.

4. Костюк П.Г. Биофизика, «Наукова думка», 1989.

5. Артюхов В.Г., Ковалева Т.А., Шмелев В.П. Биофизика. Воронеж. 1994.

Физиология — наука о динамике биологических процессов в организме и жизнедеятельности организма, как целого в его неразрывной связи с окружающей средой. Роль физиологической науки в деле сохранения здоровья трудящихся в условиях нарастающего научно-технического прогресса.

Основные этапы истории развития физиологии, как экспериментальной науки. И.М. Сеченов как основоположник русской физиологии и его роль в создании философских, материалистических основ физиологии. Значение работ И.П. Павлова для развития мировой и отечественной физиологии. Объект и методы исследования в физиологии. Роль физики, химии и смежных биологических наук в развитии современной физиологии. Связь физиологии с психологией.

Значение физиологии, человека и животных, как науки в развитии теоретической и клинической медицины и животноводства. Отечественные физиологические школы.

Роль физиологии в формировании материалистического мировоззрения. Организм и его основные физиологические свойства: обмен веществ, раздражимость и возбудимость, рост и развитие, размножение и приспособляемость. Единство структуры и функции как основа жизнедеятельности организма. Основные представления о взаимодействии частей Гуморальная и нервная регуляция.

Гибель клеток; Некроз и апоптоз; Физиологическая роль различных видов клеточной гибели.

Представление нейроиммуногормональной регуляции.

Природа нервного возбуждения. Нервная клетка и функциональное значение ее частей.

Представление о рецепторах, синапсе, афферентных путях в нервной системе. Учение о рефлексе.

Рефлекторная дуга, как структурная основа рефлекса. Рефлекторная теория. История возникновения и развития рефлекторной теории (Р. Декарт, Я. Прохазка, И.М. Сеченов, И.П.

Павлов). Распространение принципа рефлекторной теории на психическую деятельность человека.

Учение И.П.Павлова об условных рефлексах, как высший этап в развитии рефлекторной теории.

Природа безусловного рефлекса. Соотношение между безусловным и условным рефлексом в механизме временной связи. Дальнейшее развитие рефлекторной теории И.П. Павлова. Проблема саморегуляции функций в организме. Организм как система, «сама себя регулирующая, сама себя направляющая и сама; себя совершенствующая» (И.П. Павлов). Функциональная система как принцип интегративной деятельности целого организма (П.К. Анохин). Понятие - интегративная физиология.

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

Характеристика возбудимых тканей и законы раздражения их. Зависимость ответной реакции ткани от силы раздражителя и временных параметров его действия на ткань. Механизм возникновения биопотенциалов. Современные представления о мембранной теории происхождения потенциала покоя и потенциала действия. Мембранные поры и проницаемость.

Калий-натриевый насос. Роль ионов кальция в генерации потенциала действия.

Функциональное значение нервных волокон, особенности строения и физиологические свойства.

Проведение нервного импульса. Функциональная лабильность нервней ткани. Учение Введенского. Ухтомского о парабиозе. Строение и физиология нервно-мышечного синапса.

Синапсы с электрической передачей возбуждения. Эфапсы.

Механизм и особенности синаптической передачи возбуждения. Механизм освобождения медиаторов. Возбуждающий постсинаптический потенциал. Возникновение импульса и интеграция возбуждения в постсинаптической мембране.

Физиологические свойства скелетных мышц и мышечных волокон. Строение мышечного волокна.

Возбуждение мышечного волокна. Передача возбуждения к сократительному аппарату.

Механохимия мышечного сокращения и его энергетика. Рабочие движения и методы их регистрации. Циклография.

Двигательные единицы, их виды. Работа мышц по обеспечению позы и по осуществлению движений. Сила мышц. Утомление при мышечной деятельности. Природа и локализация утомления. Влияние нервных и гуморальных факторов на восстановление работоспособности организма после мышечной деятельности. Активный отдых, спортивная тренировка. Строение и особенности гладких мышц.

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Основные физиологические константы жидкостей внутренней среда организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) и саморегуляторные механизмы поддержания этих констант. Гомеостаз.

Гомеокинез. Общие принципы, лежащие в основе функциональных систем поддержания гомеостаза во внутренней среде организма.

Количество и состав крови человека. Состав плазмы. Роль отдельных ее компонентов в обеспечении гомеостатической функции крови. Строение и физиологические функции эритроцитов. Физиология эритропэза и разрушения эритроцитов. Понятие об эритроне и его нервно-гуморальной регуляции. Лейкон, его структура. Лейкопоэз и его регуляция.

Физиологические свойства и функции отдельных видов лейкоцитов. Лейкоцитарная формула крови. Современные представления о системах и механизмах свертывания и противосвертывания крови и их регуляция. Защитная. функция крови и понятие о клеточном и гуморальном иммунитете.

Роль нервных и гуморальных механизмов в регуляции кроветворения и Перераспределения элементов крови. Роль селезенки, печени, костного мозга, желудочно-кишечного тракта и механизмах кровеобразования, кроветворения и депонирования крови. Вязкость крови и факторы ее определяющие.

Функция крови. Нервная и гуморальная регуляция функций крови. Значение ЦНС в регуляции функций крови. Понятие о функциональных депо крови. Состав и значение лимфы.

Лимфообразование. Лимфатическая система и лимфообращение.

КРОВООБРАЩЕНИЕ

Значение кровообращения для организма. Развитие учения о кровообращении. Общий план строение аппарата, кровообращения и закономерности, которым оно подчиняется. Основные законы гидродинамики, применение их для объяснении закономерностей движения крови в сосудах. Закон Пуазейля. Ламинарный и турбулентный ток жидкостей. Строение и дифференциация сосудов. Давление в различных отделах сосудистого русла. Пульсовое давление.

Метода измерения кровяного давления, кровотока и объемов циркулирующей крови в сердечнососудистой системе. Микроциркуляция. Строение и функция капиллярного русла.

Транскапиллярный обмен. Особенности регионарной ангиоархитектоники капиллярного русла.

Резистивные и емкостные сосуды. Механизмы регуляции сосудистого тонуса. Базальный тонус сосудов и его нервная и гуморальная регуляция. Сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы. Рабочая и реактивная гиперемия. Регуляция объема циркулирующей крови.

Функциональные особенности коронарного, мозгового, легочного, портального, почечного, печеночного, кожного кровообращения.

Строение сердца и его роль в кровообращении. Нагнетательная функция сердца. «Закон сердца»

Старлинга и современные дополнения к нему. Внешняя работа сердца и ее эффективность.

Строение к физиология сердечной мышцы. Инотропное состояние сердечной мышцы, его показатели (индексы), роль кальция, катехоламинов. Современные представления о механизме электромеханического сопряжения. Лестница Боудича, постэкстрасистолическая потенциация, электростимуляция сердца. Мембранный потенциал и потенциал действия сердечной мышцы.

Пейсмекерный потенциал. Проводящая система сердца. Понятие об адренергических образованиях сердца.

Ритмическая активность различных отделов сердца. Электрокардиография. Векторный анализ электрокардиограммы. Значение структурных и функциональных особенностей сердечной мышцы для деятельности сердца, как единого целого. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца.

Сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга и спинальные вегетативные нейроны: их связь.

Тоническая активность сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга. Роль высших отделов центральной нервной системы и кортико-гипоталамических механизмов в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы. Рефлексогенные зоны сердечнососудистой системы, их роль в поддержании артериального давления. Рефлекторные влияния на сердечно-сосудистую систему.

Проблема саморегуляции кровяного давления. Изменения деятельности сердечнососудистой системы при физических и эмоциональных напряжениях, экстремальных состояниях.

Функциональные методы оценки тренированности сердечно-сосудистой системы.

ДЫХАНИЕ

Биомеханика дыхания. Физиологические основы, растяжимость легких, эластическое сопротивление дыханию. Внутриплевральное отрицательное давление и его значение. Работа дыхательных мышц.

Вентиляция легких, легочные объемы и емкости. Негомогенность регионарной легочной вентиляции и кровотока. Динамические показатели дыхания. Состав и свойства альвеолярного воздуха. Сурфактанты и их роль для альвеолярных процессов газообмена в альвеолах.

Диффузия газов в легких. Транспорт 02 и С02 кровью. Газообмен между легкими и кровью, кровью и тканями. Рефлексы рецепторов легких, верхних дыхательных путей, дыхательных мышц, хеморецепторов сосудов и мозга, обеспечивающих регуляцию дыхания. Роль блуждающего нерва в дыхании. Саморегуляция вдоха и выдоха. Историческое развитие представлений о дыхательном центре (работы Миславского и других отечественных ученых). Нейронная организация дыхательного центра. Дыхательный центр как многоуровневая организация. Автоматия дыхательного центра, гипотезы ее объясняющие. Механизм первого вдоха.

Регуляция дыхания при мышечной работе. Дыхание при гипоксии и гипероксии. Характеристика понятий диспное (гиперпное) и апное. Взаимосвязь дыхания с другими системами в организме.

ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ

Роль отечественных ученых (В. А. Басов, И. П. Павлов, К. М. Быков, И. П. Разенков и др.) в изучении физиологии пищеварения.

Питание и регулирующие системы организма. Функциональная система, определяющая уровень питательных веществ в организме. Физиологические основы голода, аппетита и насыщения.

Биологически активные вещества желудочно-кишечного тракта (система АРИД) и их роль в регуляции пищеварения. Сензорное и метаболическое насыщение. Пищевой центр. Методы исследования функций пищеварительного аппарата. Пищеварительный тракт и функциональное значение его частей в процесса пищеварения. Пищеварение в полости рта. Метода исследования слюнных желез. Состав слюны, значение ее составных частей, Механизм секреции слюны.

Регуляция слюноотделения. Механические процессы. в ротовой полости. Пищевод и его функция.

Пищеварение в полости желудка. Методы изучения секреторной функции желудка. Состав желудочного сока и значение его компонентов (ферменты, соляная кислота, слизь). Нервные и гуморальные механизмы возбуждения и торможения желудочной секреции. Фазы желудочной секреции.

Двигательная деятельность желудка, современные метода ее исследования, типы сокращений, регуляция двигательной деятельности желудка. Взаимосвязь моторики желудка и сокоотделения.

Эвакуация содержимого желудка.

Секреторная функция поджелудочной железы. Состав поджелудочного сока и значение его компонентов для пищеварения. Механизмы регуляции секреторной деятельности поджелудочной железы. Образование и выделение желчи. Значение желчи в процессах пищеварения. Механизмы образования желчи. Регуляция желчеобразования и желчевыделения. Пищеварение в 12-перстной кишке.

Пищеварение в тонкой и толстой кишках. Состав и свойства кишечного сока. Кишечный химус, его свойства. Регуляция деятельности желез кишечника. Полостное и мембранное (пристеночное) пищеварение, общая характеристика, значение их в пищеварении и всасывании; Двигательная деятельность тонкого кишечника. Виды сокращения тонких кишок. Регуляция двигательной деятельности кишок. Особенности пищеварения в толстой кишке. Прямая кишка и дефекация.

Физиология всасывания. Методы его изучения. Механизмы всасывания. Особенности всасывания белков, жиров, углеводов, воды и солей. Регуляция всасывания. Физиологическое значение бактериальной флоры в толстых кишках. Барьерная роль печени.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИЯ. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Энергетический обмен организма в покое (основной обмен). Факторы на него влияющие.

Дыхательный коэффициент и его изменения. Специфическое динамическое действие пищи на обмен. Физиологические принципа компенсации энергетических и пластических затрат (основы рационального питания).

Температурная топография организма человека, ее величина и колебания. Представление о «ядре»

и «оболочке». Физиологические механизмы поддержания относительного постоянства температуры.

Механизмы теплообразования и теплоотдачи. Химическая и физическая теплорегуляция.

Саморегуляция температуры тела. Нервные и гуморальные механизмы их регуляции. Адаптация организма к низким и высоким температурам окружающей среды. Механизмы терморегуляции при физической работе различной тяжести. Значение сосудистых реакций в теплорегуляции. Роль потоотделения и дыхания в отдаче тепла.

ВЫДЕЛЕНИЕ

Выделение как одна из функций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма.

Почки, их строение и выделительная функция. Нефрон как функциональная единица почки.

Особенности почечного кровообращения, современные представления о механизмах мочеобразования. Клубочковая фильтрация. Канальцевая реабсорбция и секреция. Методы оценки величины фильтрации, реабсорбции и секреции. Коэффициент очищения и его определение. Роль почек в выделительной функции и поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, водного баланса, минерального и органического состава внутренней среды.

Современные представления о нейрогуморальных механизмах регуляции выделительной и гомеостатической функции почек. Условно-рефлекторные изменения деятельности почек.

Олигурия и анурия. Ренин-ангиотензиновая система и кровяное давление. Механизмы саморегуляции осмотического давления. Жажда и солевой аппетит. Экскреторная функция кожи и потовых желез. Потоотделение. Экскреторная функция печени, легких и желудочно-кишечного тракта. Механизм мочеиспускания.

ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ

Гуморальная регуляция функции. Биологически активные вещества, определяющие гуморальную регуляцию. Гормональная регуляция. Источники синтеза гормонов; Железы.

Диффузная эндокринная система. Химическая классификация гормонов. Современные представления о механизмах взаимодействия гормонов с клетками-мишенями. Центральные и периферические механизмы регуляции функций желез внутренней секреции.

Особенности эндокринной регуляции физиологических функций. Современные представления о единстве нервной и эндокринной регуляции, нейросекреция. Эндокринная функция передней и задней долей гипофиза. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. Щитовидная железа и ее гормональная функция. Роль передней доли гипофиза в регуляции функций щитовидной железы.

Паращитовидные железы и их роль в кальциевой обмене. Поджелудочная железа и ее гормональная функция. Значение инсулина в углеводной обмене. Эндокринная функция надпочечников. Адреналин, кортикостерон, их природа и физиологическое значение. Половые железы и их функция, участие эндокринных желез в регуляции пластических, энергетических и гомеостатических процессов в организме. Участие эндокринных желез в адаптации организма к нагрузкам, в том числе к экстремальным. Участие эндокринных желез в обеспечении репродуктивной функции организма.

ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Анатомические особенности строения отделов вегетативной нервной системы. Понятие о метасимпатической системе. Высшие отделы представительства вегетативной нервной системы.

Роль ретикулярной формации, мозжечка и коры больших полушарий в регуляции деятельности вегетативной нервной системы. Лимбические структуры мозга и их роль в регуляции вегетативных функций. Свойства вегетативных ганглиев. Медиаторы и рецептивные субстанции пре- к постганглионарных отделов. Физиологическая роль вегетативной нервной системы в регуляции функций организма. Вегетативные центральные и периферические рефлексы Синергизм и относительный антагонизм в деятельности отделов вегетативной нервной системы (на примере регуляции сердца, желудочно-кишечного тракта) Адаптационно-трофическое влияние вегетативной нервной системы (Л.А.Орбели).

11. Физиология центральной нервной системы Основные этапы эволюции нервной системы. Рефлекторный принцип деятельности ЦНС.

Материалистический характер рефлекторной теории. Рефлекторная дуга как структурная основа рефлекса.

Интеграция нервной и иммунной систем. Принцип обратной связи в деятельности нервной системы.

Нейрон как структурная единица ЦНС. Метода изучения интегративной деятельности нейрона.

Конвергентные, дивергентные и кольцевые нейронные цепи ЦНС. Нейрон как функциональная единица ЦНС. Механизм синаптичесной передачи ЦНС. Характеристика пресинаптических и постсинаптических процессов, трансмембранные ионные токи, место возникновения потенциала действия в нейроне. Особенности синаптической передачи возбуждения и проведения возбуждения по нейронным путям ЦНС. Медиаторы ЦНС, явления одностороннего проведения возбуждения, трансформация ритма возбуждения. Пространственная и временная суммация возбуждения.

Центральное торможение (И. М. Сеченов). Основные формы центрального торможения.

Функциональное значение тормозных процессов. Тормозные нейронные цепи. Современные представления о механизмах центрального торможения. Общие принципы координационной деятельности ЦНС. Принцип реципрокности (Н. Е. Веденский, Ч. Шеррингтон), принцип доминанты (А.А. Ухтомский). Современные представления об интегративной деятельности ЦНС.

Нейрогенез в развивающемся и зрелом мозге.

Экспериментальные условнорефлекторные и электрофизические методы изучения функций ЦНС.

ФИЗИОЛОГИЯ СПИННОГО МОЗГА

Строение рефлекторных дуг спинальных рефлексов. Роль сенсорных, промежуточных и моторных нейронов. Общие принципы координации нервных центров на уровне спинного мозга. Виды спинальных рефлексов.

ФУНКЦИЯ ЗАДНЕГО МОЗГА

Вегетативные центры. Надсегментарные влияния продолговатого мозга. Статические рефлексы и их центральный аппарат. Шейные и лабиринтные рефлексы, децеребрационная ригидность.

Бульбарный отдел ретикулярной формации, ее нисходящие и восходящие влияния. Значение ретикулярных механизмов в поддержании состояния бодрствования. Тонус сосудо-двигательного центра.

РЕФЛЕКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ СРЕДНЕГО МОЗГА

Роль среднего мозга в локомоторных функциях организма, участие среднего мозга в осуществлении зрительных и слуховых рефлексов.

СТРОЕНИЕ, АФФЕРЕНТНЫЕ И ЭФФЕРЕНТНЫЕ СВЯЗИ МОЗЖЕЧКА

Мозжечково-спинальные и мозжечково-корковые взаимоотношения. Участие в регуляции двигательных и вегетативных функций. Роль в регуляции движений и тонуса скелетной мускулатуры.

РОЛЬ БАЗАЛЬНЫХ ГАНГЛИЕВ В ИНТЕГРАТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МОЗГА

Бледный шар, хвостатое и чечевицеобразное ядра — строение, афферентные и эфферентные связи, функциональные особенности.

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ТАЛАМИЧЕСКИХ ЯДЕР

Специфические и неспецифические ядра таламуса. Реакция 'вовлечения. Взаимодействие между неспецифическими ядрами таламуса и ретикулярной фармацией. Релейная функция таламических ядер. Роль таламуса в механизмах формирования боли.

ГИПОТАЛАМУС

Участие гипоталамуса в регуляции вегетативных функций целого организма. Роль гипоталамуса в формировании мотиваций и эмоций.

Лимбическая система и ее участие в формировании целостных поведенческих реакций организма.

Строение, афферентные, эфферентные связи и функциональные свойства. Миндалевидный комплекс, перегородка, гиппокамп и их свойства. Роль лимбических структур мозга в механизме эмоций.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Особенности строения различных ее отделов. Цитоархитектонические и миелоархитектонические поля. Проекционные ассоциативные, зоны коры, особенности их строения и функции. Виды конвергенции афферентных возбуждений на нейронах коры. Физиологические особенности старой и новой коры больших полушарий. Проблема динамической локализации функций в коре больших полушарий. Кортико-фугальные влияния коры на подкорковые образования. Влияние на деятельности внутренних органов.(К. М. Быков).

Пирамидный контроль афферентного потока. Экстрапирамидная система и ее взаимодействие с пирамидной.

Электроэнцефалография и анализ электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Вызванные потенциалы коры больших полушарий, микроэлектродный метод изучения активности нейронов коры и.

подкорковых образований.

ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ (АНАЛИЗАТОРОВ)

Сенсорные процессы как форма отражения объективной реальности мира. Диалектикоматериалистическое понятие о чувствительности, ощущениях и восприятии. Физиологический идеализм в оценке деятельности органов чувств. Понятие о функциональной мобильности рецепторов Понятие о рецепторах и анализаторах. Общие принципы функциональной организации сенсорных систем. Общая физиология рецепторов. Классификация. Общие преобразования сигналов в рецепторах. Свойства рецепторного потенциала. Импульсная активность. Адаптация, афферентная регуляция. Понятие о разностном и абсолютном порогах.

Периферическое кодирование. Направленная чувствительность. Рецептивные поля.

Физиология основных типов кожных рецепторов, статическая и динамическая механорецепция.

Температурная и болевая чувствительность, лемнисковые пути проведения и переработки кожной информации. Спино-таламическая система. Подкорковые и корковые центры соматической чувствительности. Кожный анализатор, его структура и функции.

Рецепторы вестибулярного аппарата. Функция вестибулярных ядер продолговатого мозга.

Вестибулярный контроль спинальных рефлексов. Вестибуло-мозжечковые функциональные отношения. Вестибуло-вегетативные рефлексы. Вестибуло-окуломоторные реакции, вестибулярной анализатор, его структура и функции. Физические характеристики звуковых сигналов. Биомеханика и физиология наружного, среднего и внутреннего уха. Абсолютная слуховая чувствительность. Адаптация. Пространственный слух. Звуковой анализатор, его структура и функции. Глаз и его вспомогательный аппарат. Фоторецепция. Построение изображения на сетчатке. Аккомодация глаза. Концентрические рецептивные поля. Наружное коленчатое тело. Высшие отделы зрительной системы и рецептивные поля детекторного типа, световая чувствительность. Острота зрения, движения глаз и их роль в зрении. Цветовое зрение и теории цветоощущения. Бинокулярное зрение. Опознание зрительных образов. Зрительный анализатор, его структура и функции.

Сенсорная система опорно-двигательного аппарата, Рецепторы мышц и сухожилий. Гаммамоторная система. Восходящие пути. Нисходящие влияния. Кортикальные механизмы.

Саморегуляция мышечного тонуса. Проприоцептивный анализатор, его структура и функции.

Восприятие запахов, рефлекторная регуляция обонятельной чувствительности. Обонятельная адаптация. Восприятие смеси запахов. Классификация запахов. Качество запахов и свойства молекул пахучих веществ.

Строение вкусовых рецепторов и центральных отделов вкусовой системы. Основные характеристики вкусовой системы. Теория вкусовой рецепции. Вкус и обоняние, современные представления о механизмах деятельности вкусовых рецепторов. Вкусовой анализатор, его структура и функции.

Интероцептивный анализатор. Интерорецепторы различных внутренних органов. Периферический и проводниковый отделы системы. Подкорковый и корковый отделы интероцептивного анализатора. Взаимодействие между экстеро- и интерорецепторами.

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Идейные истоки учения И. П. Павлова о высшей нервней деятельности.

Сложные безусловные рефлексы (инстинкты). Их биологическое значение, механизмы инстинктивного поведения. Условный рефлекс как форма приспособления организма к менявшимся условиям существования. Классификация условных рефлексов. Методы исследования условнорефлекторной деятельности у животных и человека.

Механизмы образования условных рефлексов. Современные теории о месте и механизмах замыкания условного рефлекса. Рефлекторная дуга условного рефлекса. Гипотеза конвергентного замыкания условного рефлекса.

Процессы торможения в коре больших полушарий. Безусловное (внешнее) и условное (внутреннее) торможение. Виды внутреннего торможения. Теория условного торможения.

Движение и взаимодействие процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий.

Аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга. Динамический стереотип. Закон силовых отношений в высшей нервной деятельности. Фазовые явления в коре больших полушарий. Современные представления о клеточных и синаптических механизмах условного рефлекса.

Типы высшей нервной деятельности. Классификация и характеристика типов ВНД. Изучение типологических особенностей ВНД человека. Представление о первой и второй сигнальных системах (И.П. Павлов). Слово как «сигнал сигналов». Развитие абстрактного мышления у человека.

Теории сна. Активный и пассивный сон (И. П. Павлов). Фазы сна. Современные представления о физиологических механизмах сна. Физиологические механизмы гипноза. Память и ее значение в формировании целостных приспособительных реакций. Виды памяти. Современные представления о механизмах памяти. Мотивация как компонент целостной поведенческой реакции. Классификация мотиваций. Мотивации и эмоции. Роль медиаторов, пептидов, мозгоспецифических белков в процессах высшей нервной деятельности.

Эмоции как компонент целостных поведенческих реакций, их биологическая роль. Теории эмоций.

Системная организация поведенческих актов. Системная архитектоника целенаправленного поведенческого акта /П.К. Анохин/. Особенности высшей нервной деятельности на отдельных этапах онтогенетического и филогенетического развития. Теория системогенеза. Развитие нервной деятельности в онтогенезе человека.

Анохин П.К.. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Наука, 1979.

Ноздрачев А.Д. Физиология вегетативной нервной системы. М.: Наука, 1983.

Нормальная физиология (ред. К.В. Судаков). М.: Медицинское информационное агентство, 1999.

Общий курс физиологии человека и животных (ред. А.Д. Ноздрачев) в 2-х томах. М.: Высшая школа, 1991.

Основы физиологии человека (ред Б.И. Ткаченко) в 2-х томах. СПб.: 1994.

Павлов И.П. Избранные труды. М.: Медицина, 2001.

Судаков К.В. Рефлекс и функциональная система. М.: 1997.

Физиологии человека (ред. В.М. Смирнов). М.: Медицина, 2001.

Физиологии человека (ред. Р. Шмидт, Г. Тивс) в 3-х томах, М.: Мир,1996.

Физиологии человека. Учебник. (ред. В.М. Покровский и др.) в 2-х томах). М.: Медицина, 1997.

Дж.Г. Николс, А.Р. Мартин, Б.Дж. Валлас, П.А. Фукс. От нейрона к мозгу. М. 2003. 672 с.

Ноздрачев А.Д., Баженов Ю.Н., Баранникова И.А. и др. Начала физиологии: Учебник для вузов. СПб.: Лань, 2001.

Журавлев В.Л., Сафонова Т.А. Физиология сердечно-сосудистой системы. СПб.: Издав-во С._Петерб. Ун-та, 2011.

Бреслав И.С., Ноздрачев А.Д. Дыхание. Висцеральный и поведенческий аспекты. СПб.:

Наука, 2005.

Шепперд Г. Нейробиология в 2-х томах. М.: Мир, 1987.

Черниговский В.Н. Интероцепция. Л.: Наука. 1985. Хуго Ф.

Нейрохимия. Основы и принципы. М.: Мир, 1990. Гранит Р.

Основы регуляции движений М.: Мир, 1973.

Эккерт Р., Рэнделл Д., Огастин Дж. Физиология животных: механизм и адаптация в 2-х томах. М.:

Мир, 1991.

Principles of Neural Science. 4th Edition. Ed. By E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessell.

McGraw Hill Comp. 2004. 1414 р.

Fundamental Neuroscience. 2nd Edition. Ed. by L.R. Squire, F.E. Bloom, S.K. McConnell, J.L.

Roberts, N.C. Spitzer, M.J. Zigmond. Academic Press. 2003. 1426 p.