Организм как открытая саморегулирующаяся система. Единство организма и внешней среды. Гомеостаз
 Скачать 2.85 Mb.
|
|
Часть волокон, по которым осуществляется корковый контроль вегетативных функций, проходит в составе пирамидных путей. Их перерезка влечет за собой падение температуры тела, исчезновение или ослабление изменений артериального давления в ответ на раздражение некоторых участков коры. Значение коры больших полушарий головного мозга в регуляции функций органов, иннервируемых вегетативной нервной системой, и роль этой последней как проводника импульсов от коры больших полушарий к периферическим органам ярко выявляются в опытах с выработкой условных рефлексов па изменение деятельности внутренних органов. Как показали многочисленные исследования, у животных и у человека можно наблюдать условнорефлекторные изменения деятельности всех органов, иннервированных вегетативными нервами. Доказательства влияния коры головного мозга на многое внутренние органы дают также опыты с воздействием на человека гипнотического внушения. Внушением можпо вызвать учащение или замедление деятельности сердца, расширение или сужение сосудов, усиление отделения мочи почками, выделение пота, изменение на 20—30% интенсивности процессов обмена веществ. Известны случаи, когда влияние коры полушарии мозга проявлялось настолько резко, что человек мог произвольно вызывать ускорение деятельности сердца, поднятие волос и появление обычно наблюдаемой в результате охлаждения тела гусиной кожи, мог произвольно изменять ширину зрачков, зависящую от тонуса гладкой мускулатуры радужной оболочки глаза. 100. Строение и функции коры головного мозга. Локализация функций в коре. Конечный мозг представлен двумя полушариями. В состав каждого полушария входят:
Кора мозга разделяется на 5 долей (в каждом полушарии): лобная, теменная, височная, затылочная и долька (островок), скрытая на дне боковой борозды. Верхнелатеральная поверхность полушарий разграничена на доли при помощи трёх борозд:
Сенсорные зоны:
Ассоциативные зоны:
В лобной доле дополнительноразличают:
Различные зоны коры отражают локализацию специфических функций. Двигательные зоны (в области центральной извилины):
(каждое полушарие – за движения противоположной стороны) Неспецифические зоны обеспечивают:
Обонятельный мозг включает:
Функции: обоняния, реакции настораживания и внимания
Существуют следующие методы исследования функций ЦНС: 1. Метод перерезок ствола мозга на различных уровнях. Например, между продолговатым и спинным мозгом. 2. Метод экстирпации (удаления) или разрушения участков мозга. 3. Метод раздражения различных отделов и центров мозга. 4. Анатомо-клинический метод. Клинические наблюдения за изменениями функций ЦНС при поражении ее каких-либо отделов с последующим патологоанатомическим исследованием. 5. Электрофизиологические методы: а. электроэнцефалография – регистрация биопотенциалов мозга с поверхности кожи черепа. Методика разработана и внедрена в клинику Г. Бергером. б. регистрация биопотенциалов различных нервных центров; используется вместе со стереотаксической техникой, при которой электроды с помощью микроманипуляторов вводят в строго определенное ядро. в. метод вызванных потенциалов, регистрация электрической активности участков мозга при электрическом раздражении периферических рецепторов или других участков; 6. метод внутримозгового введения веществ с помощью микроинофореза; 7. хронорефлексометрия – определение времени рефлексов. Электроэнцефалография (ЭЭГ)-это регистрация электрической активности мозга с поверхности кожи головы. Впервые ЭЭГ человека зарегистрировал в 1929 г. немецкий психиатр Г.Бергер. При снятии ЭЭГ на кожу накладывают электроды, сигналы от которых усиливаются и подаются на осциллограф и пишущее устройство. В норме регистрируются следующие типы спонтанных колебаний: 1. Альфа-ритм. Это волны с частотой 8-13 Гц. Наблюдается в состоянии бодрствования, полного покоя и при закрытых глазах. Если человек открывает глаза a-ритм сменяется b-ритмом. Это явление называется блокадой a-ритма. 2. Бета-ритм. Его частота от 14 до 30 Гц. Наблюдается при деятельном состоянии мозга и учащается по мере повышения интенсивности умственной работы. 3. Тета-ритм (θ-ритм). Колебания с частотой 4-8 Гц. Регистрируется во время засыпания, поверхностного сна и неглубоком наркозе. 4. Дельта-ритм. Частота 0,5-3,5 Гц. Наблюдается при глубоком сне и наркозе. Чем ниже частота ритмов ЭЭГ, тем больше их амплитуда. Помимо этих основных ритмов регистрируются и другие ЭЭГ феномены. Например, по мере углубления сна появляются сонные веретена. Это периодическое увеличение частоты и амплитуды тета – ритма. При ожидании команды к действию возникает отрицательная Е – волна ожидания и т.д. В эксперименте ЭЭГ используют для определения уровня активности мозга, а в клинике для диагностики эпилепсии (особенно скрытых форм), а также для выявление смерти мозга (кора живет 3-5 мин., стволовые нейроны 7-10, сердце 90, почки 150). 102. Общая характеристика и свойства условных рефлексов, их отличие от безусловных. Классификация условных и безусловных рефлексов. Условные рефлексы:
Классификация условных и безусловных рефлексов: Всю совокупность безусловных и образованных на их основе условных рефлексов принято по их функциональному значению делить на ряд групп.
103. Методика и основные правила выработки условных рефлексов, их виды.
Условные рефлексы легче вырабатывать на экологически близкие данному животному воздействия. В связи с этим условные рефлексы делятся на натуральные и искусственные. Натуральные условные рефлексы вырабатываются на агенты, которые в естественных условиях действуют вместе с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс (например, вид пищи, ее запах и т.д.). Все остальные условные рефлексы искусственные, т.е. вырабатываются на агенты, в норме не связанные с действием безусловного раздражителя, например, пищевой слюноотделительный рефлекс на звонок. 104. Современные представления о механизме образования временной связи. Физиологической основой для возникновения условных рефлексов служит образование функциональных временных связей в высших отделах ЦНС. Временная связь - это совокупность нейрофизиологических, биохимических и ультраструктурных изменений в мозге, возникающих в процессе совместного действия условного и безусловного раздражителей. И.П.Павлов высказал предположение, что при выработке условного рефлекса происходит формирование временной нервной связи между двумя группами клеток коры - корковыми представительствами условного и безусловного рефлексов. Возбуждение от центра условного рефлекса может передаваться к центру безусловного рефлекса от нейрона к нейрону. Условный сигнал вызывает возникновение возбуждения в мозговом отделе соответствующего анализатора. Под влиянием безусловного раздражителя происходит возбуждение рефлекторного центра и одновременно импульсы поступают в корковое представительство центра безусловного рефлекса. В результате при выработке условного рефлекса возникают два очага возбуждения:
Между ними постепенно устанавливается временная связь по принципу доминанты. Безусловный раздражитель, на базе которого вырабатывается условный рефлекс, является биологически более сильным. При его действии в коре возникает более мощный очаг возбуждения (доминанта), который способен притягивать к себе нервныеимпульсы из других участков возбуждения. Эти установленные связи, или «проторённые» пути И.П.Павлов назвал замыканием. Дальнейшее изучение особенностей формирования условных рефлексов позволило вскрыть новые механизмы, принимающие участие в образовании временных нервных связей. Установлено, что в формировании рефлекторной дуги условных рефлексов принимают участие нейроны ретикулярной формации, подкорковых ядер, лимбической системы. Следовательно, замыкательный процесс может осуществляться на разных уровнях головного мозга. При этом кора больших полушарий, тесно взаимодействуя с нижележащими отделами мозга, играет ведущую роль в образовании условных рефлексов. Большую роль в формировании условных рефлексов играют полисенсорные нейроны, расположенные в области ретикулярной формации ствола мозга и в коре большого мозга. На каждом из этих нейронов взаимодействуют (конвергируют) нервные импульсы, возникающие в результате воздействия на организм и условного сигнала, и безусловного раздражителя. Конвергенция возбуждений на одних и тех же нейронах способствует возникновению и укреплению временной нервной связи между корковым представительством центра безусловного рефлекса и мозговым отделом соответствующего анализатора (зрительного, слухового и т. д. в зависимости от вида условного сигнала).
Условные рефлексы не только вырабатываются, но при определённых условиях и исчезают. Различают следующие виды торможения условных рефлексов.
Внешнее торможение:
ИНДУКЦИОННОЕ торможение возникает под влиянием нового раздражителя, который действует одновременно с условным сигналом. Внешний раздражитель должен быть более сильным (доминантным). Например, болевое раздражение кожи у собаки может резко затормозить пищевые условные рефлексы. Положительное значение внешнего торможения заключается в том, что организм переключается на новый, более важный в данный момент, вид рефлекторной деятельности. Примером также является оpиентиpовочно-исследовательская реакция (реакция на новизну). ЗАПРЕДЕЛЬНОЕ торможение возникает при чрезмерном увеличении силы или времени действия условного раздражителя. По своей природе оно является пессимальным, поскольку выполняет охранительную функцию, препятствующую истощению нервных клеток.
Условное торможение:
Виды:
Дальнейшее подкрепление условного сигнала безусловным раздражителем восстанавливает условный рефлекс. Однако даже при отсутствии подкрепления условный рефлекс может вновь проявляться после отдыха при наличии положительных эмоций. Это явление получило название растормаживание условных рефлексов Быстрее и легче исчезают непрочные недавно выработанные условные рефлексы. При этом организм освобождается от ненужных, потерявших сигнальное значение условных рефлексов. За счёт торможения условных рефлексов достигается точное и совершенное приспособление организма к условиям существования, уравновешивание организма с окружающей средой, осуществляется аналитическая и синтетическая деятельность головного мозга.
Иррадиация представляет собой способность нервных процессов возбуждения и торможения распространяться в центральной нервной системе от одного ее элемента (участка) к другому. Иррадиация возбуждения, согласно исследованиям И.П. Павлова, лежит в основе генерализации условного рефлекса и зависит от интенсивности раздражения. Доминанта - временно господствующий очаг возбуждения, подчиняющий себе в данный момент деятельность нервных центров, направляющий ее и определяющий характер ответной реакции. Как показали исследования П.К. Анохина, иррадиация торможения является следствием проявления доминантности отрицательных воздействий внешней среды и их тормозящего действия на другие реакции. Концентрация - это способность процессов возбуждения и торможения возвращаться (после иррадиации) к исходному очагу (участку), где сила возбуждения или торможения была наивысшей, а поэтому и сохранение их следов наиболее устойчиво. Концентрация лежит в основе механизмов различения условных стимулов, специализации условно-рефлекторных реакций. Иррадиация и концентрация возбуждения и торможения зависят от силы раздражителя и вызываемых ими нервных процессов, общего состояния коры головного мозга, а также от уравновешенности процессов возбуждения и торможения.
Множество раздражителей внешнего мира и внутренней среды организма воспринимаются рецепторами и становятся источниками импульсов, которые поступают в кору больших полушарий. Здесь они анализируются, различаются и синтезируются, соединяются, обобщаются. Способность коры разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, дифференцировать их и есть проявление аналитической деятельности коры головного мозга. Сначала раздражения анализируются в рецепторах, которые специализируются на световых, звуковых раздражителях и т. п. Высшие формы анализа осуществляются в коре больших полушарий. Аналитическая деятельность коры головного мозга неразрывно связана с ее синтетической деятельностью, выражающейся в объединении, обобщении возбуждения, которое возникает в различных ее участках под действием многочисленных раздражителей. В качестве примера синтетической деятельности коры больших полушарий можно привести образование временной связи, которое лежит в основе выработки условного рефлекса. Сложная синтетическая деятельность проявляется в образовании рефлексов второго, третьего и высших порядков. В основе обобщения лежит процесс иррадиации возбуждения. Анализ и синтез связаны между собой, и в коре происходит сложная аналитико-синтетическая деятельность. В обычных условиях существования на организм человека действует сложная система разнообразных раздражителей. Приспособление организма к этим раздражителям осуществляется при помощи условно-рефлекторной деятельности коры головного мозга. Одним из проявлений этой деятельности является динамический стереотип – выработанная и зафиксированная в коре большого мозга человека или животного устойчивая последовательность условных рефлексов,вырабатываемая в результате многократного воздействия следующих в определённом порядке условных сигналов. При его формировании в ЦНС происходит соответствующее распределение процессов возбуждения и торможения. В результате возникает связанная цепь условных и безусловных рефлексов (внутренний динамический стереотип). Динамический стереотип может быть разрушен и вновь образован при изменении условий существования. Перестройка динамического стереотипа наблюдается в жизни каждого человека в разные возрастные периоды в связи с изменением условий жизни:
При наличии динамического стереотипа условные рефлексы протекают легче и автоматичнее. Динамический стереотип:
Э. А. Асратян установил, что в процессах коркового анализа и синтеза раздражений в естественных условиях существования организма важное место занимает явление условно рефлекторного переключения. Сущность его состоит в том, что эффект условного раздражителя может быть поставлен в определенную зависимость от той обстановки, в которой он применяется. Так, если какой-либо звуковой агент, например метроном с частотой 120 ударов в минуту, в утрепнпе часы сопровождать подачей животному нищи, а в дневные — электрическим раздражением конечности, то такой раздражитель после ряда сочетаний приобретет различное сигнальное значение в зависимости от времени дня — утром он будет вызывать условную пищевую реакцию, а днем — оборонительную. Время дня оказывается фактором, определяющим характер условной реакции, как бы переключающим кору с одного вида деятельности на другой. Опыты показывают, что «переключателями» могут быть самые разнообразные раздражители, связанные с обстановкой экспериментов или с самим экспериментатором. Переключатели не вызывают какого-либо видимого эффекта, они лишь специфическим образом изменяют состояние коры, тормозя одни временные связи и повышая возбудимость других. В различной обстановке исследования один и тот же раздражитель (например, гудок) может выступать то как условный сигнал, то как тормозной раздражитель. Благодаря переключению достигается более совершенное приспособление организма к вечно меняющейся окружающей среде. Особенно велико значение условно рефлекторного переключения в высшей нервной деятельности человека. Повседневная жизнь бесконечно богата примерами различной реакции на одни и те же раздражители (на одно и то же слово, на одни и то же предметы) в зависимости от того, находится ли человек дома, на работе, в гостях, театре, пути и т. д.
СОН - физиологическое состояние человека и животных, характеризующееся обездвиженностью и почти полным отсутствием реакций на внешние раздражения. Состояние сна наступает периодически в соответствии с внутрисуточным биоритмом активности-покоя. Структура сна две фазы: медленный сон (ортодоксальный) и быстрый сон (парадоксальный). Медленный сон стадии: Первая стадия (дремоты)- угнетение основного ритма (альфа-волн), который постепенно меняется низкоамплитудными колебаниями разной частоты. Вторая стадия характеризуется периодическим возникновением «сонных веретен». Третья и четвертая стадии- постепенное увеличение на ЭЭГ высокоамплитудных медленных дельта-волн. Эти стадии соответствуют глубокому сну (так называемый дельта-сон. Для медленного сна характерны метаболические, вегетативные и гормональные изменения. Во время сна происходят интенсивные анаболические процессы, направленные на компенсацию повышенного катаболизма, который наблюдается в период бодрствования; увеличивается экскреция анаболических гормонов (гормона роста, пролактина), повышается тонус парасимпатической нервной системы; снижается мышечный тонус, становятся разными частота дыхания и пульс. Сновидения в эту фазу не бывает. Фаза быстрого сна: на ЭЭГ отмечается десинхронизация, то есть высоковольтная медленная активность сменяется быстрыми низкоамплитудными ритмами, при этом полностью расслабляются все гладкие мышцы тела и возникают быстрые движения глаз. Наблюдается неравномерность пульса и дыхания, подергивания лицевых мышц, пальцев, конечностей. В эту фазу есть эмоционально окрашенные сновидения. Медленный сон и быстрый сон формируют цикл с периодом около 1,5 часов. Нормальный ночной сон состоит из 4-6 таких циклов. Таким образом, электрофизиологические данные позволяют отличить естественный сон от патологического сна (наркотического, медикаментозного, летаргического) и так называемых сноподобных состояний (комы, спячки, оцепенения) — особого генетически обусловленного состояния организма теплокровных животных, характеризующаяся последовательной сменой определенных электрографических картин в виде циклов, фаз и стадий. Механизмы сна. Мозговые структуры, участвующие в организации сна локализуются на разных уровнях мозгового ствола - сомногенных (гипногенным) системах. Основными структурами, которые обеспечивают медленный сон, является серотонинергические нейронные образования ядер шва в стволе головного мозга и таламический синхронизирующая система, гипоталамические структуры (ядра перегородки). Система формирования быстрого сна - ретикулярные ядра моста головного мозга (варолиева моста) и лимбических структурах мозга. по данным ЭЭГ в медленном сне происходит незначительное уменьшение частоты разрядов нейронов, в быстром -увеличение. Активность нейронов в различных отделах коры и подкорковых структур большого мозга во время сна остается такой же, как при бодрствовании. Энергетический метаболизм мозга в быстром сне выше, чем в состоянии бодрствования. Церебральные биохимические механизмы, лежащие в основе возникновения сна, сложные и включают много звеньев. В них принимают участие серотонин-, адрен-, холинергические системы, некоторые полипептиды (дельта-пептид), аргинин-вазотонин, бета-эндорфин, субстанции Р и др.
Тип нервной системы напрямую зависит от интенсивности процессов торможения и возбуждения и условий, необходимых для их выработки. Тип нервной системы – это совокупность процессов, протекающих в коре больших полушарий. Он зависит от генетической предрасположенности и может незначительно меняться в течение индивидуальной жизни. Основными свойствами нервного процесса являются уравновешенность, подвижность, сила. Уравновешенность характеризуется одинаковой интенсивностью протекания процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Подвижность определяется скоростью, с которой происходит смена одного процесса другим. Если процесс протекает быстро, то нервная система подвижная, если нет, то система малоподвижная. Сила зависит от способности адекватно реагировать как на сильный, так и на сверхсильный раздражитель. Если возникает возбуждение, то нервная система сильная, если торможение, то слабая. По интенсивности данных процессов И. П. Павлов выделил четыре типа нервной системы, две из которых назвал крайними из-за слабых нервных процессов, а две – центральными. Для характеристики каждого типа И. П. Павлов предложил использовать свою классификацию вместе с классификацией Гиппократа. Согласно этим данным люди, обладающие I типом нервной системы (меланхолики) трусливы, плаксивы, придают большое значение любой мелочи, обращают повышенное внимание на трудности, в результате у них часто возникают плохое настроение и недоверчивость. Это тормозной тип нервной системы, в организме преобладает черная желчь. Для лиц II типа характерны агрессивное и эмоциональное поведение, быстрая смена настроения с гнева на милость, честолюбие. У них преобладают сильные и неуравновешенные процессы, по Гиппократу – холерик. Сангвиники – III тип – являются уверенными лидерами, они энергичны и предприимчивы. Их нервные процессы сильные, подвижные и уравновешенные. Флегматики – IV тип – достаточно спокойные и уверенные в себе, с сильными уравновешенными и подвижными нервными процессами. У человека непросто определить тип нервной системы, поскольку большую роль играют соотношение коры больших полушарий и подкорковых образований, степень развития сигнальных систем, уровень интеллекта. Доказано, что у человека на успеваемость в большей степени влияют не тип нервной системы, а окружающая среда и социальные факторы, так как в процессе обучения и воспитания в первую очередь приобретаются моральные принципы. У животных основную роль играет биологическая среда. Так, животные одного помета, помещенные в разные условия существования, будут иметь разные типы. Таким образом, генетически обусловленный тип нервной системы является базой для формирования в течение жизни индивидуальных особенностей фенотипа. Неврозы — группа заболеваний с нерезко выраженными нарушениями психической деятельности, возникновение, течение, компенсация и декомпенсация которых определяются преимущественно психогенными факторами. При неврозах личностные расстройства парциальные с сохраненным критическим отношением к болезни и способностью адаптироваться к окружающей среде; при психопатиях страдает вся личность, отсутствует осознание болезни и нарушена адаптация. В медицине выделяют 3 классические формы неврозов: 1. неврастению, 2. истерический невроз и 3. невроз навязчивых состояний (обсессивно-компульсивное расстройство). В лаборатории И.П.Павлова неврозы называли «срыв высшей нервной деятельности», т.е. нарушение высшей нервной деятельности в результате перенапряжения процессов возбуждения, торможения или их подвижности. Методы получения экспериментальных неврозов: 1. Перенапряжение возбудительного процесса – достигалось применением сверхсильных раздражителей, одновременным предъявлением сильных раздражителей, продолжительным действием сильного раздражителя и т.п. 2. Перенапряжение тормозного процесса – вызывали выработкой тонких и сложных дифференцировок, применением большого числа дифференцировок в одном стереотипе, острым непрерывным угасанием упроченного условного рефлекса и т.п. 3. Перенапряжение подвижности нервных процессов – достигалось переделкой сигнального значения условных раздражителей, различными вариантами нарушения упроченного динамического стереотипа (в т.ч. «сшибка»). Ученик И.П.Павлова П.С.Купалов в дальнейшем развил представление о том, что возникновение невроза связано с образованием патологических временных связей, которые имеют тот же механизм, что и обычные временные связи, но им свойственна застойность. Характерным признаком экспериментального невроза у животного является взрывчатость раздражительного процесса: он проявляется бурно, стремительно и очень быстро, но быстро истощается.
Закономерности условно-рефлекторной деятельности являются общими для человека и животных. При этом условные рефлексы образуются в результате действия внешних и внутренних раздражителей(звук, свет, тепло, холод, продукты обмена и др.). Такие раздражители составляют первую сигнальную систему. У человека вследствие общественного характера жизни и речи возникло новое свойство высшей нервной деятельности: способность воспринимать слова, произносимые вслух и про себя, слышимые и видимые (при чтении). Эти особые воздействия составляют вторую сигнальную систему. Словесные обозначения заменяют воздействие реальных предметов и явлений. Словесная сигнализация сделала возможным отвлечение и обобщение явлений (понятия). Совершенствование второй сигнальной системы у человека происходит непрерывно в процессе обучения. Благодаря первой сигнальной системе достигается конкретно-чувственное восприятие окружающего мира в виде ощущений и представлений. Развитие второй сигнальной системы обеспечило абстрактно-обобщённое восприятие окружающего мира в виде понятий, суждений, умозаключений. Первая и вторая сигнальные системы тесно связаны между собой, поскольку вторая сигнальная система возникла на базе первой. У человека вторая сигнальная система преобладает над первой. Однако у разных людей соотношения между ними различаются. Это позволило И.П.Павлову выделить четыре специальных человеческих типа ВНД:
После открытия в левом полушарии моторного центра речи (центр Брока) и сенсорного центра речи (центр Вернике) это полушарие стали рассматривать доминирующим в отношении речевой функции и мышления. Под влиянием наблюдений за больными людьми с перерезкой спаек (комиссур) переднего мозга («расщепленный мозг») стала складываться концепция о частичном доминировании полушарий мозга человека. Согласно этой концепции, левое полушарие специализируется на вербально—символических функциях, правое — на пространственно—синтетических. Межполушарные различия при зрительном восприятии
| ||||||||||||||||||||||||||||||||