Физиология нервов, синапсов, мышц и рецепторов
 Скачать 23.71 Mb.
|
|
Целенаправленное поведение: социально и биологически детерминированное поведение (мотивации), особенности труда в условиях современного производства, утомление и активный отдых (И.М.Сеченов), биоритмы и утомление. Классификация биоритмов, их устойчивость и изменчивость, десинхронозы. Мотивации – побуждение организма к действию с целью с целью удовлетворения потребности. Мотивации подразделяют на три группы: биологические, социальные и идеальные. Их также делят на первичные и вторичные. Сложные целенаправленные формы поведения возникают на основе специфических внутренних состояний, обусловленных возникновением той или иной потребности. Таки внутренние состояния Павлов назвал влечениями организма, сейчас их называют мотивациями. Мотивационное возбуждение, возникнув в центрах гипоталамуса вследствие непосредственного влияния на них факторов внутренней среды или же в результате поступления к ним импульсаций от различных органов и тканей, постепенно начинает распространятся на структуры лимбической системы нейронные комплексы передних долей коры большого мозга. Дальнейшее усиление активности в гипоталамусе через таламо – тегментальные связи стимулирует восходящую РФ среднего мозга, что приводит к генерализованному возбуждению всех отделов коры большого мозга, предопределяя новый доминантный статус мотивационного возбуждения. С этого момента все механизмы мозга по принципу взаимодействия объединяются в единый комплекс, направляющий организм к удовлетворению той потребности, на базе которой сформировалась доминантная мотивация. Гипоталамические центры являются ведущими в развитии мотивационного поведения, поэтому их называют пейсмекерными центрами. Разрушение этих центров устраняет возможность возникновения мотивации. В области вентромедиальных ядер гипоталамуса и в латеральных его отделах обнаружены нейроны, чувствительные к содержанию в крови глюкозы. В области супраоптических и паравентрикулярных ядер гипоталамусы обнаружены нейроны, чувствительные к уровню осмотического давления крови и т.д. электрическая стимуляция этих ядер вызывает соответственно питьевые, пищевые мотивации, мотивации страха и агрессии. Поиск, завершение целенаправленного поведения организма во внешней среде, приводящие к удовлетворению потребности, осуществляются корой большого мозга, которая оказывает непрерывные нисходящие влияния на инициативные центры гипоталамуса. Удовлетворение потребности ведет к прекращению мотивационного возбуждения. Все мотивации обладают выраженной нейрофизиологической и нейрохимической специфичностью. Так, мотивация страха блокируется альфа – адреноблокаторами, пищевые мотивации холинолитиками. Мотивационные возбуждения вызывают актуализацию механизмов памяти, тем самым повышая вероятность достижения полезного результата на основе ранее приобретенного опыта. Мотивации активируют сенсорные системы. Любая мотивация повышает активность моторной системы. Утомление – временное снижение умственной или физической работоспособности, вызванное предшествующей деятельностью и сопровождаемое желанием прекратить работу или снизить величину нагрузки. При этом уменьшается мышечная сила и выносливость, появляется масса лишних движений, возрастает количество ошибочных действий, изменяется ЧСС и частота дыхания, увеличивается АД, ухудшается мышление, увеличивается время зрительно – моторных реакций. Ослабляется внимание – его устойчивость и переключаемость, выдержка, настойчивость, снижаются возможности памяти. Стадии утомления: первая – ощущение усталость выражено незначительно, производительность труда практически не снижена; вторая – ощущение усталости выражено ярко, производительность труда снижена существенно; третья – производительность труда может быть снижена до нулевых показателей, ощущение усталости выражено сильно, сохраняется после отдыха, иногда становится хроническим. Степени переутомления начинающееся, легкое, выраженное и тяжелое. Оно характеризуется снижением творческой активности, умственной и физической работоспособности, нарушением биоритмов и ростом заболеваемости. Сеченов обнаружил явление активного отдыха: деятельность одних мышечных групп или конечности способствует устранению утомления, возникающего при работе других мышечных групп или конечности. Активный отдых – отдых, заполненный другим видом деятельности. Биоритмы обычно классифицирует по частоте осцилляции (длительности периодов). По этому признаку выделяют биоритмы с высокой частотой (период 0,5 ч), ритмы средней частоты (0,5 – 28 ч), циркасептанные (около 7 суток), макроритмы (20 суток – 1 год), мегаритмы (более 10 лет). Мегаритмы не могут считаться биоритмами: в организме они сами по себе не возникают, а представляют собой реакции на процессы, периодически возникающие на солнце. Удобнее классифицировать биоритмы по их происхождению: физиологические, геофизические и геосоциальные. Физиологические биоритмы – непрерывная циклическая деятельность всех органов, систем, отдельных клеток организма обеспечивает выполнение их функций. Физиологические биоритмы генетически запрограммированы, обладают видовой специфичностью. Значение физиолгических ритмов заключается в обеспечении нормального функционирования клеток, органов и систем организма. Возможность быстрого изменения частоты физиологических ритмов обесепечивает приспособительные реакции – адаптацию организма к различным условиям жижизнедеятельности. Нередко это мгновенные приспособительные реакции. Например, после начала физической нагрузки очень быстро (через 1 – 2 сек) повышаются частота и сила сердечных сокращений, интенсивность дыхания, что улучшает доставку кислорода и других питательных веществ к усиленно работающим мышцам. Деятельность ЖКТ при этом угнетается. В покое физиологические ритмы быстро возвращаются к исходному уровню. Геофизические биоритмы – циклические изменения деятельности клеток, органов систем и организма в целом, а также резистентности, миграции и размножения, обусловленные геофизическими факторами. Геофизические биоритмы представляют собой циклические колебания физиологических биоритмов, обусловленные изменениями факторов среды обитания. Главными геофизическими биоритмами являются околомесячные и окологодовые. Генетически запрограммированы, не обладают видовой специфичностью. Геофизические биоритмы сформировались под влиянием природных факторов, во многом связаны с временами года, фазами луны. Таковыми являются сезонные изменения цвета шерсти, циклические изменения обмена веществ. Значениие геофизических биоритмов заключается в обеспечении приспособления организма к циклическим изменениям в природе. Геосоциальные биоритмы. Формируются под влиянием социальных и геофизических факторов. Главными геосоциальными биоритмами являются околосуточные (циркадианные) и околонедельные (циркасептанные), длительностью около 7 – 8 дней. Установление биоритма является результатом реализации наследственной инфы. Геосоциальные биоритмы, когда они уже сформированы, сохраняются в условиях изоляции организма. Циркадианные биоритмы отличаются стабильностью и строгой закономерностью. Они синхронизированы с вращением земли вокруг своей оси, длительность их периода 20 – 28 часов. Значение геосоциальных биоритмов заключается в приспособлении организма к режиму труда и отдыха. Десинхроноз – расстройства в организме, возникающие вследствие рассогласования между сложившимися циркадианными биоритмами и новым режимом труда и отдыха.
Адаптивные реакции реализуются на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Все адаптивные механизмы объединяют в две группы по двум основным критериям: в зависимости от времени их становления в онтогенезе – врожденные и приобретенные; по скорости возникновения и длительности действия: срочные, долговременные и постоянные. Срочные включаются сразу после начала действия безусловных или условных раздражителей. Врожденные и приобретенные адаптивные механизмы. Наследственны (видовой иммунитет) – невосприимчивость одного вида к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Прямая (специфическая) резистентность – повышение устойчивости организма к длительно или кратковременно, но повторно действующему раздражителю. Перекрестная (неспецифическая) резистентность – повышение устойчивости не только к действующему, но и к другому или нескольким раздражителям. Стрессор – любое сильное физическое или психогенное воздействие на организм, оказывающее часто отрицательное влияние - дистресс, реже положительное – эустресс. При действии стрессора возникает состояние напряжения организма – стресс. Стрессовая реакция включает следующую триаду: увеличение коркового слоя надпочечников и повышение его активности, уменьшение вилочковой железы и лимфатических желез, точечные кровоизлияние и кровоточащие язвочки в слизистой оболочке желудка и кишечника. Однако патологических изменений в организме может и не наблюдаться, если стрессор недостаточно силен, а устойчивость высока. При длительном действии стрессора возникает общий адаптационный синдром. Он включает в себя три стадии: тревоги, резистентности и истощения. Реакция тревоги обычно возникает в первые 6 ч от начала действия стрессора и длится 1 – 2 суток. Поток афферентных импульсов, возникших вследствие действия стрессора, поступает в ЦНС. В рУсловно-рефлекторное переключение. Понятие "условно-рефлекторное переключение" ввел Э.А.Асратян. Оно состоит в том, что один и тот же раздражитель может стать условным сигналом различных условных реакций. Физиологическим механизмом условно-рефлекторного переключения является образование комплексов разного сигнального значения из одних и тех же основных сигналов с добавлением разных обстановочных раздражителей. Например, гудок в одной экспериментальной камере может быть сигналом пищевой реакции, а в другой камере - сигналом оборонительного рефлекса, или, один и тот же сигнал в первую половину дня может служить оборонительным условным раздражителем, а во вторую половину - пищевым сигналом. Из этого примера видно, что здесь имеет место образование разных условных рефлексов на комплексы раздражителей, общим компонентом которых служит сигнал, применяемый экспериментатором в качестве условного раздражителя (гудок). Мозг животного во время опыта анализирует составные части комплекса раздражителей, выделяет "основные" агенты и "переключатели". Он синтезирует, объединяет их и связывает с определенной деятельностью. В реакцию вовлекается гипоталамо – гипофизарно – надпочечниковая система: повышается выброс катехоламинов и кортикостероидов, в ЦНС повышается метаболизм РНК, белков и др веществ. Возрастает расход энергии. Обычно возникают ярко выраженные переживания (эмоции), они чаще отрицательные, в обмене веществ преобладает диссимиляция. Вначале срабатывают срочные адаптивные механизмы. В фазу резистентности все перечисленные симптомы исчезают благодаря формирования адаптивных механизмов. Стадия истощения развивается при длительном и чрезмерном действии стрессора, когда истощаются активные механизмы. В основе резистентности лежат клеточные механизмы адаптации и формирование соответствующей функциональной системы. Каждый раз при действии стрессора остается структурный след. Структурные следы – основа долговременного повышения резистентности организма. Элементами механизма увеличения резистентности при длительном действии стрессора являются увеличение синтеза РНК и белков, мобилизация иммунной системы, увеличение выработки глюкокортикоидов, которые стимулируют глюконеогенез, увеличение работы гамма – глобулинов – все это обеспечивает прямую и перекрестную резистентности. Деадаптация – постепенно уменьшение и полное исчезновение адаптации в случае прекращения действия фактора. Процесс деадаптации обычно развивается в течение 1- 2 месяцев. Адаптация у физической нагрузке. В ее основе лежит активация синтеза мышечных белков. Увеличивается количество иРНК, что приводит к повышению числа рибосом и полисом, в которых происходит синтез белка. Систематическая двигательная деятельность приводит к увеличению емкости капиллярной сети в мышцах, содержания гликогена, АТФ, креатинфосфата, дыхательных ферментов. Возрастающее кол – во метахондрий способствует возрастанию способности мышц утилизировать пируват. При этом ограничивается накопление молочной кислоты обеспечивается возможность мобилизации жирных кислот, повышается способность к интенсивной и длительной мышечной работе. Увеличивается толщина моторных нервных волокон, кол – во терминальных нервных веточек, усиливается синтез белка не только в мышцах, но и в других органах. Статический режим деятельности мышц приводит к более глубоким перестройкам сосудистой системы и нервных окончаний: капилляры изменяют ход, идут не параллельно мышечным волокнам, а оплетают их; аксоны нейронов двигательных единиц делятся на большее число терминалей, подходящих к мышечным волокнам. Надежность функционирования ОДА возрастает за счет увеличения поперечника трубчатых костей и утолщения их компактного вещества. Рационально дозируемые нагрузки способствуют повышению возможностей ССС и дыхательной системы, системы крови и ЦНС. Увеличение работоспособности сердца связано с активацией работы кальциевого насоса в эндоплазматической сети, увеличением кол – ва митохондрий в кардиомиоцитах, активацией ферментов, ответственных за транспорт субстратов окисления. Систематический физические упражнения делают организм боле устойчивым к заболеваниям, повышают устойчивость организма к недостатку О2, улучшают утилизацию О2 с помощью активации ферментативных систем. Физические тренировки обеспечивают экономное расходование энергии, улучшают координационную деятельность ЦНС. Вследствие движений улучшается функциональное состояние ЦНС за счет проприоцептивной импульсации от мышц. Активируются и уравновешиваются возбудительные и тормозные процессы. В клетках коры большого мозга увеличивается содержание РНК, имеющей непосредственное отношение к механизмам памяти. Усиливаются ассоциативные процессы и творческая деятельность. В головном мозге увеличивается кол – во капилляров и их длина. Двигательная активность снижает скорость склерозирования сосудов, поскольку снижается уровень холестерина в крови. Адаптация и деадаптация к гипокинезии. Вначале включаются реакции, активирующие недостаток двигательной активности: возбуждается симпатоадреналовая система в связи с эмоциональным напряжением, в крови увеличивается кол – во кортикостероидов. Гипокинезия сильно уменьшает нагрузку на сердце. Однако на первых порах работа сердца усиливается за счет возбуждения симпатической НС, выброса в кровь катехоламинов, сужения сосудов и повышения АД. Вследствие активации симпатоадреналовой системы возрастает катаболизма в тканях, что ведет к большему употребления О2 и вентиляции легких. Однако эти реакции угасают при продолжительной гипокинезии, следствием которой становится снижение катаболических процессов: понижается потребление организмом О2, в крови уменьшается содержание углекислоты, молочной кислоты, ослабевают дыхание и деятельность сердца, снижается кровяное давление. Уменьшается масса скелетной и сердечной мышц, снижается их энергетический потенциал. Абсолютная вынужденная обездвиженность может закончиться гибелью, т.к. сопротивляемость организма очень низкая. Вместо фазы резистентности идет медленное истощение всех функций. При относительной гипокинезии устанавливается низкоэнергетический гемостазис – фаза резистентности. Но она отличается нестабильностью, резким снижением общей резистентности организма, предрасположенностью к любым патологическим процессам вследствие недостаточности функционирования различных систем организма. Своевременная активация мышечной деятельности постепенно нормализует функции всех систем организма.   |