фрш лекции. ФРШ 2021(лекции). Лекция
 Скачать 291.78 Kb.
|
| № 2 лекция | Лекция 2. Физиология нервной системы у детей школьного возраста (часть 1) Нервная система является ведущей физиологической системой организма, без нее было бы невозможно соединение бесчисленного множества клеток, тканей и органов в единое гармонично работающее целое. Она регулирует и координирует деятельность различных органов, приспосабливает деятельность всего организма как целостной системы к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды. С помощью нервной системы осуществляется прием и анализ разнообразных сигналов из окружающей среды и внутренних органов, формируются ответные реакции на эти сигналы; с деятельностью высших отделов нервной системы связано осуществление психических функций. Функции нервной системы условно можно разделить на два типа: низшие и высшие. Низшая нервная деятельность представляет собой процессы регуляции всех внутренних органов и физиологических систем организма человека, высшая – функциональные механизмы мозга, обеспечивающие человеку адекватный контакт с окружающей средой, основа психической деятельности человека. Нервная система человека состоит из двух основных отделов: центральной и периферической нервной системы. К ЦНС относятся головной и спинной мозг, к периферической – все нервные волокна и скопления нервных клеток, распложенные вне ЦНС. Различают также вегетативную и соматическую нервную систему. Первая осуществляет регуляцию деятельности внутренних органов и обмена веществ, вторая – регулирует сокращения поперечнополосатой мускулатуры и обеспечивает чувствительность нашего тела. Выделение данных отделов в нервной системе условно; в действительности она представляет собой анатомически и функционально единое целое. Центральная нервная система (ЦНС) - это совокупность нервных образований спинного и головного мозга, обеспечивающих восприятие, обработку, передачу, хранение и воспроизведение информации с целью адекватного взаимодействия организма и изменений окружающей среды, координации оптимальной работы органов, их систем и организма в целом. Каждая из этих структур имеет морфологическую и функциональную специфику. Нервная система состоит из клеток, которые называются нейронами. Кроме нейрона, в состав нервной системы входят клетки глии. Совокупность нейронов и глиальных клеток составляет нервную ткань. Клетки глии, окружая со всех сторон нейроны, выполняют для них опорные, питательные и электроизолирующие функции. Нейрон состоит из тела нервной клетки и ее отростков: дендритов и аксона. Аксон (от греч. аксон - ось) проводит возбуждение от тела нервной клетки к другим нейронам, являясь своеобразным «выходом». Функции «входа» нейрона выполняют его многочисленные короткие ветвящиеся отростки – дендриты (от греч. дендрон - дерево), разветвления которых покрыты микроскопическими выростами – шипиками, которые увеличивают площадь контакта нейрона с другими нервными клетками. Число нейронных шипиков значительно увеличивается после рождения и связано с процессами обучения и притоком внешней информации. Чем более интенсивно проводится обучение, тем большее количество шипиков образуется на дендритах, тем в большей степени изменяется их форма. Связь между нейронами осуществляется с помощью специального приспособления – синапса. Синапс имеет сложное строение. Он образован двумя мембранами – пресинаптической, являющейся утолщением аксона и постсинаптической, являющейся частью другого нейрона, между ними синаптическая щель. Возбуждение через синапсы передается химическим путем с помощью медиаторов (от лат. медиатор - посредник) – особых веществ, способных вызывать возбуждение постсинаптической мембраны. Они содержатся в синаптических пузырьках, расположенных в синаптических окончаниях. При возбуждении нейрона медиаторы выходят в синаптическую щель, диффундируют к постсинаптической мембране и вызывают возбуждение второго нейрона. Синаптический аппарат формируется в течение длительного времени постнатального развития. Число и размеры синапсов при этом значительно увеличивается. У взрослого число контактов одного нейрона может достигать 10000. Число межнейронных связей находится в прямой зависимости от процессов обучения: чем интенсивнее идет обучение, тем большее число синапсов образуется. Нервные волокна – покрытые оболочками отростки нервных клеток. Аксоны нейронов, выходя за пределы ЦНС, сплетаются друг с другом и образуют нервы. Основная функция нервов и нервных волокон – проведение нервных импульсов. Различают чувствительные нервы (афферентные), проводящие импульсы к ЦНС (центростремительные), двигательные нервы (эфферентные), проводящие импульсы от ЦНС к периферическим органам (центробежные), и смешанные, состоящие из чувствительных и двигательных волокон. Некоторые нервные волокна имеют оболочку, состоящую из жироподобного вещества – миелина, выполняющего трофические, защитные и электроизолирующие функции. На первых этапах онтогенеза миелиновая оболочка отсутствует, и ее развитие идет в основном в первые два-три года. Их формирование зависит от условий жизни ребенка; в неблагоприятных условиях процесс миелинизации может замедляться на несколько лет, что затрудняет управляющую и регулирующую деятельность нервной системы. Основными свойствами нервной ткани являются возбудимость и проводимость, которые связаны с одним из самых общих свойств всего живого – раздражимостью, т.е. способностью под влиянием факторов внешней и внутренней среды, так называемых раздражителей, переходить из состояния покоя в состояние активности. Выделяют три группы раздражителей: физические, химические, физико-химические. Физиологические раздражители делят на адекватные и неадекватные. Основные физиологические свойства нервной ткани характеризуют функциональное состояние нервной системы человека, определяют его психические процессы. Нарушение проводимости и возбудимости нервной ткани (общий наркоз) прекращает все психические процессы человека и приводит к полной потере сознания. Клетки нервной ткани в процессе эволюции приспособились к быстрой ответной реакции на действие раздражителя, поэтому нервную ткань называют возбудимой, а ее способность быстро реагировать на раздражение – возбудимостью. Количественной мерой ее является порог раздражения – минимальная сила раздражителя, способная вызвать ответную реакцию ткани. Возбудимость проявляется в процессах возбуждения, которые представляют собой изменение процессов обмена веществ в клетках нервной ткани. Возбуждение способно перемещаться из одного места клетки в другое, от одной клетки к другой. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Именно электрические явления обеспечивают проведение возбуждения в возбудимых тканях. При раздражении клетки возникает быстрое колебание мембранного потенциала (разность потенциалов по обе стороны мембраны), называемое потенциалом действия, причиной которой является изменение ионной проницаемости мембраны. Таким образом, возбуждение нервной клетки связано с изменением обмена веществ и сопровождается появлением электрических потенциалов – электрических, или нервных, импульсов. Возникшее возбуждение распространяется по нервному волокну, переходит на другие клетки или на другие участки той же клетки за счет местных токов, возникающих между возбужденным и покоящимся участком волокна. Проведение возбуждения обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном из ее участков, становится раздражителем, вызывающим возбуждение соседних участков. Таким способом волна возбуждения распространяется вдоль всей ткани или отдельной нервной клетки. Таким образом, проводимость – это способность живой ткани проводить возбуждение. В основе всей деятельности нервной системы лежат рефлекторные реакции. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды организма, происходящая при участии центральной нервной системы. Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней или внутренней среды. Во всех органах тела располагаются нервные окончания, чувствительные к раздражителям – рецепторы, которые различны по строению, местоположению, функциям. По месту расположения рецепторы делят на экстерорецепторы, проприорецепторы и интерорецепторы. Экстерорецепторы воспринимают раздражения внешней среды, интерорецепторы расположены в тканях внутренних органов и воспринимают изменения внутренней среды организма, проприорецепторы находятся в мышцах, сухожилиях и суставах и воспринимают сокращения и растяжения мускулатуры, т.е. сигнализируют о положении и движениях тела. В рецепторах при действии соответствующих раздражителей определенной силы и времени действия возникает процесс возбуждения, которое из рецепторов передается по центростремительным нервным волокнам в ЦНС, где происходит обработка поступивших сигналов и передача импульсов на центробежные нервные волокна. Исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса, называют эффектором. Таким образом, путь, по которому проходят нервные импульсы при рефлексе от рецептора к исполнительному органу, называют рефлекторной дугой, части которой связаны между собой с помощью синапсов. Ее ведущие части таковы: рецепторы – нервные окончания, чувствительные к раздражениям; центростремительные и центробежные нервные волокна, передающие возбуждение; орган управления – ЦНС; исполнительный орган – эффектор. В связи с тем, что в любом рефлекторном акте принимают участие группы нейронов, передающие импульсы в различные отделы мозга, в рефлекторную реакцию вовлекается весь организм, т.е. рефлекторный акт – это координированная реакция всего организма. Между ЦНС и рабочими исполнительными органами существуют как прямые, так и обратные связи, которые информируют организм о выполнении ответной реакции, о достижении полезного результата действия. Таким образом, имеется кольцевое взаимодействие между регуляторами и регулируемыми процессами, что дает основание говорить не о рефлекторной дуге, а о рефлекторном кольце, в котором возбуждение циркулирует от рецепторов к мозгу, затем к эффекторам и вновь возвращается в ЦНС. Вторичная афферентная импульсация (обратная связь) очень важна в механизмах координации, которую осуществляет нервная система. У больных с нарушенной чувствительностью мышц движения утрачивают плавность, становятся некоординированными. ЦНС у таких больных утрачивает контроль над движениями. Благодаря обратным связям мы можем не только судить о результатах действия, но и вносить поправки в нашу деятельность, исправлять допущенные ошибки. Значит, чтобы деятельность организма была координированной, обеспечивала нужный эффект, недостаточно только прямых связей от мозга к рабочему органу, важны и обратные связи (рабочие органы - мозг), по которым идут импульсы, сигнализирующие о правильности или ошибочности выполняемого действия. В физиологии известно много примеров саморегуляции функций в организме при помощи обратных связей: это поддержание артериального давления крови на постоянном уровне за счет импульсов, поступающих в ЦНС от рецепторов кровеносных сосудов, или регуляция дыхания импульсами, поступающими от легких. В осуществлении рефлекторной реакции, как правило, принимают участие многие нейроны спинного и головного мозга. Такую совокупность нейронов, находящихся на разных «этажах» ЦНС, от спинного мозга до коры больших полушарий, называют нервным центром. Существуют нервные центры, раздражение которых вызывает разнообразные рефлексы, например, центр дыхания, глотания, слюноотделения и т.д. Нервные центры состоят их множества нейронов, связанных между собой еще большим множеством синаптических связей. Это обилие синапсов определяет основные свойства нервных центров: односторонность проведения возбуждения, замедление проведения возбуждений, суммация возбуждений, усвоение и трансформацию ритма возбуждений, следовые процессы и легкую утомляемость. В основе деятельности нервной системы лежат два процесса: возбуждение и торможение нейронов. Оба эти процесса являются выражением единого нервного процесса, так как могут протекать в одном нейроне, сменяя друг друга. Процессы возбуждения и торможения являются активным состоянием клетки. Любая реакция организма представляет собой результат деятельности нервной системы и зависит от функционального состояния многих нервных центров и составляющих их нейронов. Такое согласованное взаимодействие нейронов и нервных процессов называют координацией рефлекторных процессов. Координация нервных процессов, без которой были бы невозможны согласованная деятельность всех органов детского организма и его адекватные реакции на воздействия внешней среды, основывается на следующих особенностях, или принципах: Иррадиация нервных процессов – возбуждение или торможение, возникнув в одном нервном центре, могут распространяться на другие нервные центры. Иррадиация тем шире, чем сильнее и длительнее нанесенное раздражение. Она возможна благодаря многочисленным отросткам в нейронах. Иррадиация хорошо выражена у детей, особенно в раннем возрасте, например, они при появлении красивой игрушки раскрывают рот, прыгают, смеются от удовольствия. Индукция нервных процессов – в каждом нейроне или их скоплениях один нервный процесс легко переходит в свою противоположность. В процессе дифференцирования раздражителей торможение ограничивает иррадиацию возбуждения. В результате возбуждение концентрируется в определенных группах нейронов. Теперь вокруг возбужденных нейронов возбудимость падает, и они приходят в состояние торможения. Это явление одновременной отрицательной индукции. Концентрацию внимания можно рассматривать как ослабление иррадиации и усиление индукции. Процесс этот совершенствуется с возрастом. Рассеивание внимания от действия шума, громкого смеха или разговора является результатом ослабления индукции, что создает благоприятные условия для иррадиации возбуждения. Рассеивание внимания можно рассматривать также как результат индукционного торможения, наведенного новым очагом возбуждения в результате возникшей ориентировочной реакции. В нейронах, которые были возбуждены, после возбуждения возникает торможение, и наоборот, после торможения в тех же нейронах возникает возбуждение. Это последовательная индукция. Этим можно объяснить усиленную двигательную активность школьников во время перемен после длительного торможения в двигательной области коры больших полушарий в течение урока. Отдых на перемене должен быть активным и подвижным. Принцип доминанты, который был открыт А.А. Ухтомским, состоит в том, что деятельность нервной системы как целого связана с образованием в отдельных участках нервной системы господствующих очагов возбуждения. При наличии господствующего, или доминантного, очага возбуждения раздражения, поступающие в другие участки нервной системы, только усиливают доминантный очаг. Деятельность целостного организма всегда связана со сложной координацией безусловно-рефлекторной и условно-рефлекторной реакций и их двигательных и вегетативных компонентов. Особое значение имеет координация вегетативных функций, выражающаяся в согласованных изменениях дыхания, работы сердца и всей сердечно-сосудистой системы, деятельности желез внутренней секреции ит.д. Вся совокупность этих изменений связана с энергетическим обеспечением рефлекторных реакций ребенка и необходима для достижения полезного организму результата в кратчайший срок и с наименьшей энергетической издержкой. Ребенок рождается с далеко несовершенной координацией рефлекторных реакций. Ответная реакция у новорожденного всегда связана с обилием ненужных движений и широкими неэкономичными вегетативными сдвигами, что связано с более высокой степенью иррадиации нервных процессов, которая во многом связана с плохой «изоляцией» нервных волокон. Данные морфологии показывают, что к моменту рождения ребенка многие периферические и центральные нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, обеспечивающей изолированное проведение нервных импульсов. В результате процесс возбуждения с одного нерва легко переходит на соседний. Миелинизация большинства нервных волокон заканчивается к 3 годам постнатального развития, а иногда продолжается до 5-10 лет. Более высокая, чем у взрослого, иррадиация нервных процессов связана также с тем, что на первых этапах постнатального развития ведущее значение в регуляции рефлекторной деятельности имеет не кора, а подкорковые структуры головного мозга. Дети в сравнении с взрослыми имеют более высокую возбудимость нервной ткани, меньшую специализацию нервных центров, более распространенные явления конвергенции и более выраженные явления индукции нервных процессов. Доминантный очаг у ребенка возникает быстрее и легче, чем у взрослого, с чем в значительной степени связана неустойчивость внимания детей. Новые раздражители легко вызывают и новую доминанту в мозге ребенка. В процессе развития все недостатки координации рефлекторных процессов у детей и подростков сглаживаются. Своего совершенства координационные процессы достигают только к 18-20 годам. Вегетативная нервная система (ВНС) состоит из двух отделов: симпатической и парасимпатической нервной систем. Нервные центры симпатической нервной системы расположены в грудных и поясничных отделах спинного мозга, парасимпатической – в крестцовом сегменте спинного мозга и в структурах продолговатого и среднего мозга. ВНС регулирует в организме обмен веществ и энергии, деятельность эндокринных желез, сердца, легких, почек, кровеносных сосудов и т.д. Как правило, влияние симпатической и парасимпатической нервной системы носит антагонистический характер. Так, например, симпатическая нервная система усиливает и учащает сердечные сокращения, а парасимпатическая – ослабляет и замедляет. Однако этот антагонизм имеет относительный характер и в некоторых ситуациях оба отдела ВНС могут действовать однонаправлено. Симпатическая часть ВНС способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил, парасимпатическая – система «отбоя», она способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Все отделы ВНС подчинены высшим вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге. К центрам ВНС приходят импульсы от ретикулярной формации ствола мозга, мозжечка, подкорковых ядер и коры больших полушарий. Деятельность ВНС происходит вне сферы сознания, но сказывается на общем самочувствии и эмоциональной реактивности. Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, ВНС созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияние симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия ВНС на деятельность внутренних органов. ЦНС состоит из спинного и головного мозга и выполняет роль регулирующего и управляющего органа нашего организма. |