Координация функций в организме кратко

Обновлено: 05.07.2024

Контроль движений различными отделами нервной системы

Интеграция разных отделов общей системы регуляции движений. Теперь попробуем объединить, насколько это возможно, все, что мы знаем об общем контроле движений. Для этого сначала проведем краткий обзор разных уровней регуляции.

а) Уровень спинного мозга. В спинном мозге заложены программы локальных движений для всех мышечных областей тела, например рефлексы отдергивания, помогающие убрать любую часть тела от источника боли. На уровне спинного мозга осуществляются также сложные ритмические движения, например движения конечностей вперед-назад, характерные для ходьбы с одновременными реципрокными движениями на противоположной стороне тела или реципрокными отношениями между задними и передними конечностями у четвероногих животных.

Все эти программы спинного мозга могут приводиться в действие вышерасположенными уровнями регуляции двигательной активности или затормаживаться, когда высшие уровни принимают контроль на себя.

Участие коры больших полушарий и мозжечка, особенно его промежуточной зоны, в регуляции произвольных движений

б) Уровень ромбовидного мозга. Ромбовидный мозг обеспечивает две важные функции в общей регуляции двигательной активности организма:

(1) поддержание тонуса осевых мышц тела для обеспечения стояния;

(2) постоянное изменение степени тонического напряжения различных мышц в ответ на информацию от вестибулярного аппарата для поддержания равновесия тела.

1. Сопряженные функции мозжечка. Мозжечок функционирует вместе со всеми уровнями двигательного контроля. Он тесно связан со спинным мозгом, особенно для усиления рефлекса на растяжение, поэтому когда сокращающаяся мышца сталкивается с неожиданно тяжелой нагрузкой, длительный сигнал рефлекса на растяжение, передаваемый в мозжечок и обратно к спинному мозгу, значительно усиливает эффект сопротивления нагрузке основного рефлекса на растяжение.

На уровне ствола мозга функция мозжечка обеспечивает плавность и непрерывность постуральных движений тела (без патологических колебаний), особенно быстрых движений, необходимых для поддержания равновесия.

На уровне коры большого мозга мозжечок действует в связи с корой, обеспечивая много вспомогательных двигательных функций, особенно придавая дополнительную двигательную силу для быстрого включения мышечного сокращения в начале движения. Ближе к окончанию каждого движения мозжечок включает мышцы-антагонисты в точно определенный момент и с соответствующей силой, чтобы остановить движение в запланированной точке. Более того, есть достоверные физиологические данные о том, что все аспекты этого функционирования мозжечка по принципу включение-выключение могут совершенствоваться в процессе жизненного опыта.

Мозжечок функционирует совместно с корой больших полушарий еще на одном уровне моторного контроля: он помогает программировать заранее мышечные сокращения, которые требуются для плавного перехода от текущего быстрого движения в одном направлении к следующему быстрому движению в другом направлении, причем все это осуществляется в течение доли секунды. Нервный контур для этого проходит от коры большого мозга к большим латеральным зонам полушарий мозжечка и затем назад — к коре большого мозга.

Мозжечок функционирует, когда мышечные движения должны осуществляться быстро. Без мозжечка медленные и сознательные движения могут еще происходить, но кортикоспинальной системе трудно доводить до конца быстрые, меняющиеся движения, предназначенные для достижения особой цели, или гладко переходить от одного быстрого движения к следующему.

Связь контура базальных ганглиев с кортикоспиномозжечковой системой для регуляции двигательной активности Контур скорлупы системы базальных ганглиев для подсознательного выполнения программ приобретенных движений

2. Сопряженные функции базальных ганглиев. Базальные ганглии участвуют в регуляции движений совершенно иным путем, чем мозжечок. Их наиболее важными функциями являются: (1) помощь коре в выполнении подсознательных, но приобретенных двигательных программу (2) содействие планированию множественных параллельных и последовательных программ движения, которые разум должен собрать вместе для достижения намеченной цели.

К двигательным программам, требующим участия базальных ганглиев, относят, например, программы для написания различных букв, бросания мяча и печатания на пишущей машинке. Базальные ганглии также нужны для модификации этих программ, чтобы писать буквы мелко или очень крупно, т.е. регулировать амплитуду движений при выполнении двигательной программы.

На еще более высоком уровне регуляции существует другой совместный контур коры большого мозга и базальных ганглиев. Он начинается с мыслительных процессов в коре и обеспечивает общую последовательность действий в ответ на каждую новую ситуацию, например планирование немедленной двигательной реакции в ответ на удар в лицо со стороны противника или на неожиданное нежное объятие.

Контур хвостатого ядра системы базальных ганглиев для когнитивного планирования последовательных и параллельных двигательных программ для достижения специфических осознанных целей

г) Что побуждает нас действовать? Что заставляет нас переходить от состояния покоя к активным действиям? Мы только начинаем изучать мотивационные системы мозга. По существу, мозг имеет более старое ядро, расположенное ниже, впереди и латеральнее таламуса, включающее гипоталамус, миндалевидное тело, гиппокамп, область перегородки впереди гипоталамуса и таламуса и даже старые регионы самого таламуса и коры большого мозга. Действуя совместно, эти отделы инициируют большинство моторных и других функциональных активностей мозга. Совокупность этих структур называют лимбической системой мозга. Мы подробно обсудим эту систему в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше).

Видео физиология движений (тонус, поза, произвольные движения) - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

В связи с тем, что во втором рефлекторном акте принимают участие группы нейронов, которые передают импульсы в разные отделы мозга, в рефлекторную реакцию включается весь организм. Например, если вы неожиданно кольнули иглой в палец, то вы отдерните руку. Это рефлекторная реакция. Но при этом сократятся не только мышцы руки. Изменится частота дыхания, деятельность сердечно-сосудистой системы. Вы словами отреагируете на неожиданный укол. В ответную реакцию включился весь организм. Таким образом, рефлекторный акт — координированная реакция всего организма.

Координация — взаимодействие нейронов, а следовательно и нервных процессов в ЦНС, которая обеспечивает ее согласованную деятельность, направленную на интеграцию (объединение) функций разных органов и систем организма.

Принципы координации

1. Принцип конвергенции (схождения) — концентрация возбуждения от разных нейронов на одном. Импульсы, которые приходят в ЦНС по разным афферентным волокнам могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставным и эффекторным нейронам. Конвергенция нервных импульсов объясняется тем, что афферентных нейронов в 5раз больше, чем эфферентных.

2. Принцип иррадиация — распространение возбуждения. Импульсы, которые поступают в ЦНС при сильном и длительном раздражении рецепторов, вызывают возбуждение не только данного рефлекторного центра, но и других центров. Процесс иррадиации связан с наличием в ЦНС многочисленных ветвлений аксонов и дендритов, цепей вставных нейронов, которые объединяют друг с другом разные нервные центры.

Иррадиация хорошо выражена у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Например, дети при появлении игрушки размахивают руками, громко смеются, прыгают. Иррадиация может быть и торможением в некотором роде. Примером иррадиации торможения может быть подавленное состояние ученика, который получил двойку. Торможение, которое развилось в одном участке коры головного мозга, распространяется на другие центры и вызывает потерю аппетита, апатию, нежелание заниматься любыми делами. Примером иррадиации торможения может служить сонливость ученика на уроке при монотонном, однообразном рассказе учителя.

3. Принцип индукции — наведение одного процесса другим. В естественных условиях, невзирая на широкие возможности иррадиации в ЦНС, возбуждение фактически распространяется в определенных пределах, что обеспечивает возможность осуществления определенных, координированных рефлекторных реакций. Торможение ограничивает иррадиацию возбуждения. В результате этого, возбуждение концентрируется в определенных группах нейронов.

При возбуждении одних нервных центров деятельность других, функционально связанных с ним, затормаживается (негативная индукция). Если в нервном центре возникает торможение, то в функционально связанном — возбуждение (позитивная индукция). Индукция может быть одновременная — если один центр в коре больших полушарий сильно возбужден, то в участках, которые его окружают, развивается торможение и наоборот. Индукция может быть последовательной — возбуждение, которое развилось в одном центре, изменяется торможением, а торможение — возбуждением.

4. Принцип обратной связи. Между ЦНС и рабочими органами осуществляются прямые и обратные связки, благодаря которым мы можем не только делать выводы о результативности действий, но и вносить правки в нашу деятельность, исправлять допущенные ошибки.

5. Принцип доминанты сформулирован О.О. Ухтомским. Он заключается в том, что в ЦНС всегда есть доминанта — участок повышенной возбудимости нервных центров. Он характеризуется свойствами: повышенной возбудимостью, стойкостью возбуждения, способностью к усилению возбуждения (притягивает к себе возбуждение из других участков ЦНС), инерцией (более или менее длительность сохраняется). Доминантный участок возбуждения, который возник в одном центре, вызывает индукцию торможения в соседних центрах ЦНС, изменяя и упорядочивая их работу. Например, если голодной собачке дать пищу и одновременно раздражать лапу электрическим током, то рефлекс отдергивания лапы не будет наблюдаться, а собачка, будет есть пищу, с еще большей интенсивностью. Голодные дети не могут воспринимать учебный материал на уроке. Попытки учителя создать другие доминанты лишь усиливают чувство голода.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. Экзогенная доминанта возникает под воздействием факторов окружающей среды. Например, когда ребенок читает интересную книгу, то посторонние шумы (музыка по радио) не мешают ему. Эндогенная доминанта возникает под воздействием факторов внутренней среды. Например, при уменьшении концентрации питательных веществ, в крови, происходит возбуждение пищевого центра, возникает пищевая доминанта в ЦНС

В процессе нервной деятельности одна доминанта изменяет другую. Например, при полном мочевом пузыре возникает доминанта в соответствующем центре и происходит рефлекторная реакция опорожнения мочевого пузыря. Если в этот момент будут поступать импульсы от любых рецепторов, то они лишь будут поддерживать возбуждение данной доминанты. По окончанию реакции доминанта исчезает и возникает новая, связанная с другой, необходимой организму деятельностью. Возникновение в ЦНС более сильной доминанты затормаживает раньше вызванную доминанту по принципу негативной индукции. Чем младший ребенок, тем менее стойкая доминанта и тем легче она тормозится.

По мнению О.О. Ухтомского, принцип доминанты является физиологичной основой акта внимания и предметного мышления. Интересный и эмоциональный рассказ, таблица, опыт, способствуют созданию доминантных отношений во время процесса учебы, которая играет важную роль в процессе усвоения знаний.

8. Анатомия и физиология эндокринной системы.

Понятие о гормонах и эндокринной системе

Наиболее древней формой регуляции функций являлись химические вещества, выделяемые клетками. Примером могут служить такие вещества, как фактор роста нервов, фактор роста эпидермиса. Однако действие этих регуляторов пространственно ограничено и не может обеспечить координированную деятельность различных органов.

На более поздних этапах эволюции живых организмов клетки образуют специализированные органы – эндокринные железы. Эндокринные железы вырабатывают специфические химические регуляторы жизненных функций – гормоны. Специфическое отличие всех эндокринных желез – отсутствие выводных протоков. Выделение гормонов происходит непосредственно во внутреннюю среду, в основном в кровь.

Гормоны – специфические, физиологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции.

В организме человека и высших животных имеются следующие железы внутренней секреции (выделяют свои секреты прямо в кровь): гипофиз, эпифиз, поджелудочная железа, щитовидная железа, надпочечники, половые, околощитовидные железы, вилочковая железа. Поджелудочная и половые железы смешанные, так как часть их клеток выполняет внешнесекреторную функцию (выделяют секреты по спец.протокам в полость тела – ротовую, желудок, кишечник, сальные, потовые железы и др.).

Становление эндокринной функции в онтогенезе

Большинство гормонов начинают синтезироваться на 2-м месяце внутриутробного развития, но такие гормоны как, вазопрессин, окситоцин обнаруживаются в железах внутренней секреции плода на 4-5 месяце.

Гипофиз состоит из трех долей. Аденогипофиз (передняя доля) выделяет тропные гормоны, оказывающие регулирующее влияние на функции других эндокринных желез, а также соматотропин (гормон роста), усиливающий синтез белка и распад жира.

У новорожденного концентрация соматотропина в 2-3 раза выше, чем у матери. В течение 1-й недели после рождения она снижается более, чем на 50%. После 3-5 лет уровень соматотропина в крови такой же, как и у взрослых.

Другой гормон аденогипофиза лактотропин регистрируется в больших концентрациях у новорожденного. В течение 1-го года его концентрация в крови снижается и остается низкой до подросткового возраста. В период полового созревания концентрация его вновь возрастает, причем у девочек сильнее, чем у мальчиков.

У подростков лактотропин выполняет ряд важных функций. В мужском организме он стимулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков. Гиперсекреция лактотропина вызывает понижение секреции тестостерона, гипогонадизм и снижение полового влечения. В женском организме этот гормон тормозит секрецию гонадотропинов.

Также аденогипофиз продуцирует тиротропин, регулирующий функцию щитовидной железы. Значительное усиление секреции тиротропина отмечается сразу после рождения и перед половым созреванием. Первое увеличение связано с адаптацией новорожденного к новым условиям существования. Второе повышение соответствует гормональной перестройке, включающей усиление функции половых желез.

Кортикотропин, регулирующий функцию надпочечников, в крови новорожденного содержится в таких же концентрациях, как и у взрослого человека. В возрасте 10 лет его концентрация становится в два раза ниже и вновь достигает величин взрослого человека после периода полового созревания.

Промежуточная доля гипофиза продуцирует интермедин, или меланоцитостимулирующий гормон, который регулирует кожную пигментацию и пигментацию волос. Его концентрация в гипофизе довольно стабильна как в период внутриутробного развития, так и после рождения.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз), является депо гормонов вазопрессина и окситоцина. Содержание этих гормонов в крови высоко к моменту рождения, а через 2-22 часа после рождения их концентрация резко снижается. У детей в течение первых месяцев после рождения антидиуритическая функция вазопрессина несущественна, а с возрастом его роль в удержании воды в организме увеличивается. Органы-мишени для окситоцина – матка и молочные железы начинают реагировать на него только после завершения периода полового созревания.

Щитовидная железа вырабатывает тиреоидные гормоны – тироксин и трийодтиронин. Они стимулируют рост и развитие во внутриутробном периоде онтогенеза. Важны для полноценного развития нервной системы. Тиреоидные гормоны увеличивают продукцию тепла, активируют обмен белков, жиров и углеводов. Кроме того, в щитовидной железе С-клетками вырабатывается кальцитонин – гормон, понижающий содержание кальция в крови.

Концентрация тиреоидных гормонов в крови у новорожденных выше, чем у взрослых. В течение нескольких суток уровень гормонов в крови снижается. К 7 годам усиливается секреторная функция щитовидной железы. Также значительное увеличение массы и секреторной активности железы происходит в период полового созревания. Синтез и секреция гормонов щитовидной железы зависят от половых гормонов. Половые различия в функции щитовидной железы формируются как до рождения, так и после него. Особенно четко это проявляется в период полового созревания.

Содержание кальцитонина увеличивается с возрастом, наибольшая концентрация отмечается после 12 лет. У юношей 18 лет содержание кальцитонина в несколько раз выше, чем у детей 7-10 лет.

Околощитовидные железы вырабатывают паратгормон, который совместно с кальцитонином и витамином D регулирует обмен кальция в организме. Концентрация паратгормона у новорожденного близка к концентрации взрослого человека. активно железа функционирует до 4-7 лет. В период от 6 до 12 лет происходит уменьшение уровня паратгормона в крови. Гипофункция проявляется у детей в повышении возбудимости нервов и мышц, в расстройстве вегетативных функций и формировании скелета.

Поджелудочная железа имеет скопление клеток (островки Лангерганса), обладающие внутрисекреторной активностью. Имеется три вида клеток: ?-клетки, вырабатывающие инсулин, ?-клетки, продуцирующие глюкагон; Д-клетки, образующие соматостатин, тормозящий секрецию инсулина и глюкагона.

Инсулин уменьшает содержание глюкозы в крови, а в печени и мышцах обеспечивает отложение гликогена. Увеличивает образование жира из глюкозы и тормозит его распад. Инсулин активирует синтез белка, увеличивает транспорт аминокислот через мембраны клеток.

Под влиянием глюкагона происходит распад гликогена печени и мышц до глюкозы и повышение уровня глюкозы в крови. Глюкагон стимулирует распад жира в жировой ткани.

До 2-х летнего возраста концентрация инсулина в крови составляет 66% от концентрации взрослого человека. В дальнейшем концентрация возрастает, значительное увеличение отмечается в период интенсивного роста.

При гипофункции ?-клеток развивается сахарный диабет. У детей чаще всего это заболевание наблюдается с 6 до 12 лет. Важное значение в развитии сахарного диабета имеют наследственная предрасположенность и провоцирующие факторы среды: инфекционные заболевания, нервное перенапряжение и переедание.

Надпочечники состоят из двух разнородных тканей – коры и мозгового вещества.

Кора состоит из трех зон: клубочковой, секретирующей минералокортикоиды; пучковой, вырабатывающей глюкокортикоиды и сетчатой, вырабатывающей аналоги гормонов половых желез. Основным глюкокортикоидом является кортизон. Глюкокортикоиды влияют на обмен веществ. Под их воздействием образуются углеводы из продуктов распада белка. Они обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием. Минералокортикоиды регулируют минеральный и водный обмен в организме. Основной гормон этой группы – альдостерон. Кортикостероиды принимают участие в формировании вторичных половых признаков.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает норадреналин и адреналин. Адреналин учащает ритм сердечных сокращений, увеличивает артериальное давление, повышает работоспособность скелетных мышц. Под его воздействием усиливается распад гликогена печени. Норадреналин в основном повышает артериальное давление.

В первые дни жизни в крови новорожденного отмечается низкая концентрация гормонов коры надпочечников. В течение первых 2-х недель функциональные возможности коры возрастают и секретируется столько же гормона, сколько и у взрослых. Секреция кортикостероидов увеличивается в течение всего периода детства и юношества. Так, наибольшая активность коры надпочечников наблюдается в возрасте 7-8 лет, затем она снижается и опять возрастает к 10 годам.

Следует отметить, что глюкокортикоиды не депонируются, а синтезируются и выделяются в кровь в ответ на действие кортикотропина. У детей и подростков гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система быстро истощается, поэтому способность противостоять действию неблагоприятных факторов у нее невелика. Мозговое вещество надпочечников у новорожденного развито относительно слабо. Однако, активность симпатоадреналовой системы проявляется сразу после рождения. С первых дней жизни ребенок реагирует на стрессорные раздражители.

Половые железы представлены в мужском организме семенниками, а в женском – яичниками. Половые гормоны мужского организма называются андрогенами. Истинный мужской гормон – тестостерон. В семенниках вырабатывается и небольшое количество женских половых гормонов – эстрогенов. роль тестостерона заключается во влиянии на формирование половых признаков. Женскими половыми гормонами являются эстрогены, стимулирующие рост и развитие половой системы женского организма.

У новорожденных девочек на протяжении первых 5-7 дней в крови циркулируют материнские гормоны. У мальчиков до пубертатного периода концентрация тестостерона в крови удерживается на невысоком уровне. В пубертатный период гормональная активность семенников интенсивно увеличивается. Высокая концентрация тестостерона стимулирует формирование вторичных половых признаков.

Эпифиз продуцирует гормон мелатонин. Железа обнаруживается на 5-7 неделе периода внутриутробного развития. Секреция начинается на 3-м месяце.

в грудном возрасте функциональная активность железы высокая. Но уже в конце первого года жизни происходит перестройка ее структуры: уменьшается количество клеток активной паренхимы, снижается кровоснабжение. Далее с возрастом функциональная активность эпифиза снижается. Если в силу каких-либо причин отмечается ранняя инволюция железы, то это сопровождается и более быстрыми темпами полового созревания. Но следует отметить, что полной атрофии эпифиза не происходит даже в глубокой старости.

Вилочковая железа (тимус) представляет собой лимфоидный орган, хорошо развитый в детском возрасте. Гормонами вилочковой железы являются тимозины (d-тимозин и ?-тимозин). Тимозины стимулируют иммунологические процессы. В частности, они обеспечивают образование клеток, способных специфически распознавать антиген и отвечать на него иммунной реакцией.

Вилочковая железа закладывается на 6-й неделе и полностью формируется к 3-му месяцу внутриутробного развития. У новорожденных она характеризуется функциональной зрелостью и продолжает развиваться далее. Но параллельно с этим в вилочковой железе уже на первом году жизни начинают развиваться соединительно-тканные волокна и жировая ткань, а с наступлением половой зрелости она начинает подвергаться инволюции. Но и у пожилых людей сохраняются отдельные островки паренхимы вилочковой железы, играющие большую роль в иммунологической защите организма.

1)Принцип конвергенции (схождения):при возбуждении большого количества рецепторов импульсы сходятся к одним и тем же нейронам ЦНС. Значение: обеспечивается центральное облегчение и окклюзия; обеспечивается принцип общего конечного пути.

2)Иррадиация возбуждения - распространение возбуждения на весь нервный центр и другие нервные центры. Он противоположен принципу конвергенции.

Причины:

наличие ветвящихся отростков в пределах центральной нервной системы;
наличие вставочных нейронов;
наличие ретикулярной формации.

В ретикулярную формацию поступают импульсы и распространяются по всей коре головного мозга. Распространение возбуждения зависит от силы наносимых раздражений (прямо-пропорционально), до определенных пределов из-за наличия тормозных нейронов. За счет иррадиации обеспечивается дивергенция (расхождение) возбуждения в центральной нервной системе.

Значение: осуществляется определенная связь между характером ответной реакции ЦНС и силой наносимых раздражений.

3)Принцип реципрокности (сопряжения) - в ЦНС существует взаимосвязь между центрами противоположных рефлексов. Механизм: при возбуждении афферентных нейронов импульсы поступают в ЦНС, там возникают несколько разветвлений: вызывает возбуждение центра мышц сгибателей; образует синапс на тормозной клетке, а она образует синапс на центре мышц разгибателей; идет на симметричную сторону и вызывает противоположные изменения. В результате - повышается тонус мышц сгибателей на стороне раздражения, там же снижается тонус мышц разгибателей, как следствие - сгибание конечности. На противоположной стороне - разгибательный рефлекс. Наблюдается сопряжение между центрами сгибания и разгибания. При возбуждении одного центра центр противоположного рефлекса тормозится. Одновременно наблюдается сопряжение между нервными центрами обеих сторон.

Значение: обеспечивается двигательные реакции, осуществляются взаимодействия между центрами противоположных рефлексов.

4)Принцип доминанты. Доминанта - это преобладающий очаг возбуждения в центральной нервной системе, возникающий под действием сильных и сверхсильных раздражителей.

Особенности:

повышенная возбудимость в очаге доминанты;
инертность (после прекращения действия раздражения очаг продолжает существовать какое-то время);
суммация возбуждения и притягивание возбуждения из других центров;
тормозит деятельность других нервных центров.

Значение: обеспечивает внимание, формирование условных рефлексов.

5)Принцип общего конечного пути:При раздражении различных рецепторов в ответную реакцию вовлекаются одни и те же органы. В ЦНС афферентных нейронов больше, чем эфферентных, поэтому от нескольких афферентных нейронов импульсы сходятся к одним и тем же эфферентным.

Значение: за счет небольшого количества рабочих органов организм реагирует на возбуждение большого количества рецепторов; конкуренция раздражителей: эффект некоторых тормозится, а других - усиливается. И победителем является биологически более важный раздражитель.

6)Принцип обратной связи: Обратная связь - поток импульсов от рецепторов в ЦНС, которые несут информацию о происходящем на периферии.

Выделяют 2 вида обратной связи:

положительная - вызывает усиление ответной реакции;
отрицательная - вызывает торможение ответной реакции.

Значение: саморегуляция деятельности организма.

Вывод: координированная деятельность центральной нервной системы обеспечивает взаимосвязь в работе нервных центров, за счет этого обеспечивается точное выполнение сложных рефлекторных функций.

23.Виды торможения в ЦНС. Тормозные нейроны и тормозные синапсы. Торможение с участием и без участия специфических тормозных структур
Торможение - активный нервный процесс, вызываемый возбуждением; проявляется в угнетении или предупреждении другой волны возбуждения.
Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синоптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться
Тормозные синапсы бывают двух видов:
1. синапс, в пресинаптических окончаниях которого выделяется медиатор, гиперполяризующий постсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала
2. аксо-аксональный синапс, обеспечивающий пресинаптическое торможение, медиатором в котором является ацетилхолин
Торможение:
• Безусловные (врожденная форма торможения)
• Условное (формируется в структурных компонентах условного рефлекса, для выработки требуется время)
• Запредельное (возникает при чрезмерном увеличении силы или времени воздействия раздражителя)

Вопрос 24 Координация рефлекторных процессов.Принципы координации(иррадиация,синаптическая задержка,реципрокная иннервация и их объяснение.
Координацией называется согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающее проявление целостных рабочих актов.
Рефлекторная деятельность связана с координацией — взаимодействием нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающим согласованную деятельность нервных центров. Координация осуществляется на основе определенных принципов, явлений и феноменов.
Принцип конвергенции. К нервному центру сходятся импульсы с многих афферентных путей, их в 4—5 раз больше, чем эфферентных.

Явление иррадиации. Возбуждение возникающее в центре иррадиирует — распространяется на соседние области центральной нервной системы. Активное распространение возбуждения в ЦНС, особенно при сильном и длительном раздражении, получило название иррадиации. Возможность иррадиации в ЦНС обусловлена наличием в ней многочисленных ответвлений отростков (аксонов, дендритов) нервных клеток и цепей интернейронов, которые соединяют между собой различные нервные центры (благодаря этому возбуждение распространяется определенными путями и с определенной последовательностью. Усиление раздражения или повышение возбудимости ЦНС сопровождается усилением иррадиации возбуждения в ней. Тормозные нейроны и синапсы препятствуют иррадиации возбуждения или ограничивают ее. При введении стрихнина, блокирующего постсинаптическое торможение, возникает сильное возбуждение ЦНС, которое сопровождается судорогами всех скелетных мышц.

Явление индукции — наведения с одного нервного центра на другой противоположного нервного процесса. Если торможение наводит возбуждение, то индукция положительная, если возбуждение наводит торможение, то индукция отрицательная.

Феномен цепных и ритмических возбуждений нервных центров. Возбуждение одного нервного центра обусловливает возбуждение другого и т. д. Так, прием корма связан с захватом корма, жеванием, глотанием.

Чередование в определенной последовательности одних и тех же простых рефлекторных актов называется ритмическим возбуждением нервных центров.

Принцип обратной связи. В организме в результате деятельности органов рождаются определенные импульсы, которые поступают в центр, информируют о параметрах совершенного действия.

Принцип общего конечного пути. Одна и та же ответная реакция может быть вызвана с различных рецепторных полей через один центр. Эффекторный нейрон центра образует общий конечный путь.

Принцип доминанты. В каждый отрезок времени в центральной нервной системе доминирует, господствует тот или иной центр. Он в определенной степени подчиняет себе деятельность других центров. Доминанта формируется под влиянием различных адекватных стимулов внешней и внутренней среды организма (истощение питательных веществ, накопление в крови половых гормонов и др.). Все эти стимулы повышают возбудимость соответствующих нервных центров (пищевого, полового и т.д.). За счет суммации с посторонними (индифферентными) стимулами разной модальности в данном центре формируется стойкое и длительное возбуждение, сопряженное с торможением других, связанных с ним, центров. Так возникают пищевая, половая, оборонная и другие доминанты, которые в значительной мере определяют осуществления именно данного рефлекса, поведение человека и животных в данный момент.

Пластичность нервных центров; проявляется в приспособляемости и изменчивости своего функционального значения при изменении характера связей с рецепторами и эффектором.

Согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных рабочих актов, носит название координации.

Принципы координации:

Причины:

наличие ветвящихся отростков в пределах центральной нервной системы;
наличие вставочных нейронов;
наличие ретикулярной формации.

Особенности:

повышенная возбудимость в очаге доминанты;
инертность (после прекращения действия раздражения очаг продолжает существовать какое-то время);
суммация возбуждения и притягивание возбуждения из других центров;
тормозит деятельность других нервных центров.

Значение: обеспечивает внимание, формирование условных рефлексов.

Выделяют 2 вида обратной связи:

положительная - вызывает усиление ответной реакции;
отрицательная - вызывает торможение ответной реакции.

Значение: саморегуляция деятельности организма.

Изучение рефлекса как реакции всего организма. Определение значения афферентных импульсов. Оценка явления взаимной индукции в центральной нервной системе. Особенности индукционного торможения. Иррадиация возбуждения в нервной системе, понятие о доминате.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	26.03.2016
Размер файла	137,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ)

Заочная форма обучения

Тема: Координации функции организма

Студент ЗО курса 1 группы 1032 з

Ф.И.О. Виноградова Анастасия Игоревна

импульс нервный возбуждение афферентный

Рефлекс как реакция всего организма

Значение афферентных импульсов

Явление взаимной индукции в центральной нервной системе

Иррадиация возбуждения в нервной системе

Понятие о доминате

Рефлекс как реакция всего организма

Рефлекс -- основа нервной деятельности. Реакции организма, возникающие в ответ на раздражение из внешней или внутренней среды и протекающие при участии нервной системы, называются рефлексами. Они лежат в основе всей деятельности нервной системы. Всякое изменение, возникающее в любом органе тела, вызывает возбуждение соответствующих окончаний центростремительных нервов, что и влечет за собой рефлекторные реакции органов.

Например: Раздражение кожи подошвенной части ноги у человека вызывает рефлекторное сгибание стопы и пальцев. Это подошвенный рефлекс. При ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра под надколенником нога разгибается в колене. Это коленный рефлекс. Прикосновение к губам грудного ребенка вызывает у него сосательные движения - сосательный рефлекс. Освещение ярким светом глаза вызывает сужение зрачка - зрачковый рефлекс.

Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней или внутренней среды.

Путь, по которому пробегают импульсы, вызывающие ответную реакцию, называется рефлекторной дугой (рис 25). В каждой рефлекторной дуге различают: воспринимающие нервные окончания, или рецепторы, находящиеся во всех органах тела и очень чувствительные к раздражению; центростремительный путь, по которому импульсы направляются от рецепторов в центральную нервную систему; путь по центральной нервной системе, центробежный путь, по которому идут ответные импульсы к органам тела, орган, дающий ответную реакцию, например мышца, сердце, слюнная железа

Рис. Общая схема рефлекторной дуги

/ -- рецептор; 2 -- центростремительный нерв; 3--центральная нервная система; 4 -- центробежный нерв; 5 -- орган, дающий ответную реакцию

Рефлекс как реакция всего организма. Поток импульсов, возникший при раздражении зрительных, болевых или других рецепторов, поступает в мозг и становится источником согласованной, координированной ответной деятельности организма. Например, наступив босой ногой на острый предмет, ребенок отдергивает ногу. Казалось бы, этот рефлекс осуществляется небольшой группой мышц ноги, одни из которых сокращаются, а другие расслабляются. В действительности, однако, в реакцию включается чуть ли не весь двигательный аппарат. Чтобы отдернуть ногу, нужно в течение некоторого времени сохранить равновесие, стоя на одной ноге, а для этого необходимо быстрое и точное перераспределение тонуса многочисленных мышц всего тела. Мало того, в реакцию включаются и другие органы: на короткое время задерживается дыхание, изменяется частота и сила сердечных сокращений. Ребенок может лечь на землю, заплакать или стиснуть зубы. Иными словами, в рефлекторную реакцию включаются многие органы.

Личный опыт говорит нам о том, что одно и то же раздражение в разных случаях приводит к совершенно различным, но всегда координированным реакциям. Сложность и разнообразие даже самых простых рефлексов объясняется возможностью распространения импульсов по разным направлениям в самые различные отделы мозга. Именно эта возможность позволяет говорить о рефлексе как о координированной реакции всего организма.

Значение афферентных импульсов

Значение афферентных импульсов. Афферентные импульсы не только первое звено каждого рефлекса. Их значение гораздо больше. Они -- необходимое условие активного состояния нервной системы. Непрерывный поток импульсов, поступающий от рецепторов всех органов тела, создает в центральной нервной системе тот уровень возбудимости, который необходим для ее деятельности. Кроме того, афферентные импульсы несут текущую информацию о том, что происходит как в окружающей среде, так и в каждом органе тела. Без такой информации невозможно согласование деятельности отдельных органов, невозможно протекание координированных реакций.

Существует заболевание, при котором в спинном мозге нарушаются пути, проводящие импульсы от нижних конечностей в головной мозг. Иными словами, прекращается информация о том, в каком положении находится каждая мышца, а следовательно, и вся нога в целом. Человек не знает, согнута она или разогнута. Лишь смотря на ноги, т. е. получая соответствующую информацию с органов зрения, он в состоянии выполнить необходимое движение ногами и сохранить равновесие при стоянии и ходьбе.

Явление взаимной индукции в центральной нервной системе

При положительной индукции в клетках, смежных с теми, где только что вызывалось торможение, после прекращения действия тормозного сигнала возникает состояние повышенной возбудимости. Вследствие этого импульсы, поступающие к нейронам при действии положительного раздражителя, вызывают повышенный эффект. При отрицательной индукции в клетках коры, окружающих возбужденные нейроны, возникает процесс торможения.

Отрицательная индукция ограничивает иррадиацию процесса возбуждения в коре мозга. Отрицательной индукцией можно объяснить торможение условных рефлексов более сильными посторонними раздражениями (внешнее безусловное торможение). Такое сильное раздражение вызывает в коре мозга интенсивное возбуждение нейронов, вокруг которых появляется широкая зона торможения нейронов, захватывающая клетки, возбужденные условным раздражителем.

Явления отрицательной и положительной индукции в коре головного мозга подвижны, постоянно сменяют друг друга. В разных пунктах коры мозга одновременно могут возникать очаги возбуждения и торможения, положительной и отрицательной индукции.

Возбуждение в ЦНС. Основное свойство нервной системы имеет ряд особенностей в ЦНС по сравнению с возбуждением в нервном волокне. В связи с особенностями строения синапсов в ЦНС возможно только одностороннее проведение возбуждения -- от окончания аксона, где освобождается медиатор, к постсинаптической мембране. В синапсах ЦНС отмечается замедленное проведение возбуждения. Известно, что возбуждение по нервным волокнам проводится быстро.

Торможение в ЦНС. В центральной нервной системе имеет место не только процесс возбуждения. В деятельности всех отделов нервной системы играет важную роль и процесс торможения, результатом которого является ослабление или подавление возбуждения.

Явление торможения в ЦНС было открыто И. М. Сеченовым. У лягушки перерезали головной мозг на уровне зрительных бугров и удаляли полушария выше места перерезки. Заднюю лапку опускали в слабый раствор кислоты и определяли время рефлекса отдергивания лапки. Если теперь положить на разрез зрительных бугров кристаллик поваренной соли, то время отдергивания лапки, опущенной в раствор кислоты, заметно удлиняется.

И. М. Сеченов объяснил это явление наличием в области зрительных бугров нервных центров, оказывающих тормозящее влияние на рефлекс отдергивания лапки.

Позже было показано, что торможение имеет место в деятельности всех отделов ЦНС. Торможение участвует в осуществлении любого рефлекторного акта.

Взаимодействие процессов возбуждения и торможения. Взаимодействие процессов возбуждения и торможения обеспечивает всю сложную деятельность нервной системы и согласованную деятельность всех органов человеческого тела. На воздействия из внешней и внутренней среды организм реагирует как единое целое. Объединение деятельности различных систем организма в единое целое (интеграция) и согласование, взаимодействие, ведущее к приспособлению организма к различным условиям среды (координация), связаны с деятельностью ЦНС.

Иррадиация и индукция в центральной нервной системе. Импульсы возбуждения, возникшие при раздражении того или иного рецептора, поступая в ЦНС, распространяются на соседние ее участки. Это распространение возбуждения в центральной нервной системе называют иррадиацией. Иррадиация тем шире, чем сильнее и длительнее нанесенное раздражение.

Иррадиация возможна благодаря многочисленным отросткам в центростремительных нервных клетках и вставочных нейронах, связывающих различные участки нервной системы. Иррадиация хорошо выражена у детей, особенно в раннем возрасте. Дети дошкольного и младшего школьного возраста при появлении красивой игрушки раскрывают рот, прыгают, смеются от удовольствия.

В естественных условиях, несмотря на широкие возможности иррадиировать по ЦНС, возбуждение фактически распространяется в определенных пределах, что делает возможным осуществление координированных рефлекторных реакций.

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.

B нейронах, которые были возбуждены, после возбуждения возникает торможение, и наоборот, после торможения в тех же нейронах возникает возбуждение. Это последовательная индукция. Последовательной индукцией 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.

Безусловное торможение. В коре больших полушарий, как и в других отделах мозга, возбуждение какого-нибудь одного участка вызывает отрицательную индукцию, т. е. понижение возбудимости в других участках: в них в той или иной степени развивается тормозное состояние. Примером такого индукционного торможения может служить уменьшение или даже полное исчезновение ранее выработанного условного рефлекса на включение электрической лампочки, если одновременно был дан новый раздражитель--например, звук звонка. Возникшее в коре торможение постепенно исчезает. Так, через 2--3 минуты на повторное зажигание лампочки (без включения звонка) рефлекс может оказаться лишь незначительно сниженным, а еще через несколько минут полностью восстановленным.

Иррадиация возбуждения в нервной системе

Иррадиация и индукция возбуждения и торможения. Возбуждение, возникшее в определенном участке нервной системы, в той или иной степени иррадиирует, т. е. распространяется, на другие участки. Прикоснувшись к горячему предмету, ребенок не просто отдергивает руку, а проявляет общую двигательную активность, начинает плакать. Это пример резко выраженной иррадиации возбуждения. Иррадиировать может и состояние торможения. Под влиянием очень сильного или длительного раздражения возникшее в нервной системе возбуждение сменяется торможением. Оно легко распространяется на другие участки, что ведет к общему понижению возбудимости нервной системы, и человек перестает реагировать на такие раздражения, которые раньше вызывали соответствующие реакции.

Иррадиация чаще всего проявляется в общем повышении или понижении возбудимости нервной системы. Так, например, возбудимость повышается при получении радостной вести и понижается при получении печальной. В первом случае человек становится бодрым, жизнерадостным, а во втором -- подавленным, ко всему безразличным. Проявляется иррадиация и в увеличении количества органов, принимающих участие в реакции. Так, при сильном сжимании кисти сокращаются мышцы руки и даже других частей тела.

Важнейшее условие координации -- выключение из реакции тех органов, функция которых препятствует осуществлению данного рефлекса. Так, например, при сгибании руки в локте мышцы-разгибатели расслабляются, при выдохе расслабляются вдыхательные мышцы. Объясняется это тем, что в мозге могут устанавливаться определенные взаимоотношения между отдельными группами нервных клеток, например между центрами различных мышц: повышение возбудимости или возбуждение одних групп может сопровождаться понижением возбудимости или торможением других. Такое наведение противоположного состояния называется индукцией. Различают отрицательную индукцию, когда в ответ на появление очага возбуждения или повышенной возбудимости в других участках мозга возбудимость понижается, и положительную индукцию, т. е. повышение возбудимости, вызываемое появлением очага торможения или очага пониженной возбудимости. Примером положительной индукции может служить всем известный факт, что зубная боль, которая днем ощущается слабо, ночью становится почти непереносимой. Это объясняется тем, что ночью, на фоне торможения или резко сниженной возбудимости большей части мозга, возбужденным остается тот его участок, к которому подходят импульсы от больного зуба. Под влиянием индукции возбудимость этого участка значительно повышается.

Если бы явления иррадиации или индукции захватывали весь мозг, была бы невозможна никакая координация. В действительности и иррадиация, и индукция носят, как принято говорить, избирательный характер: в каждом отдельном случае они захватывают лишь определенные группы клеток. При этом в той или иной степени участвуют оба процесса; возбудимость одних клеточных групп изменяется под влиянием иррадиации, а других -- под влиянием индукции. Мало того, как индукция, так и иррадиация могут протекать во времени. Иными словами, нервные клетки после возбуждения в силу индукции переходят в состояние пониженной возбудимости, а торможение может смениться повышенной возбудимостью. Иррадиация во времени проявляется в сохранении клетками состояния повышенной или пониженной возбудимости в течение некоторого времени по окончании действия раздражителя. Существенную роль при этом играет описанная выше кольцевая связь между нейронами.

Иррадиация и индукция взаимно ограничивают друг друга. Как правило, слабые очаги возбуждения и торможения не вызывают значительной индукции, что способствует процессу иррадиации. Чем сильнее очаг возбуждения или торможения, тем интенсивнее проявляется индукция и, следовательно, тем менее благоприятны условия для иррадиации. При очень сильном очаге возбуждения или торможения, наоборот, иррадиация оказывается столь значительной, что преодолевает препятствия, создаваемые индукцией.

Если человек выполняет работу, которая для него важна или интересна, либо читает увлекательную книгу, очаги возбуждения в мозге могут оказаться достаточно сильными, чтобы вызвать мощную индукцию. В результате возбудимость многих других участков мозга сильно понижается. Это проявляется в том, что человека не отвлекают посторонние мысли, у него не рассеивается внимание, и он даже не замечает, что происходит вокруг. При действии слабых раздражителей, например при чтении очень скучной книги, внимание, наоборот, легко рассеивается, что связано с превалированием иррадиации возбуждения.

В результате взаимодействия иррадиации и индукции мозг представляет собой как бы мозаику очагов повышенной и пониженной возбудимости. Непрерывная и закономерно протекающая перестройка очагов возбуждения и торможения приводит к созданию самых разнообразных комбинаций согласованной работы органов.

Понятие о доминате

Доминанта - временное преобладание одного нервного центра над другими.

Одна из наиболее существенных сторон координации функций организма заключается в создании условий, наиболее благоприятных для осуществления той или иной деятельности. Нервная система должна пустить в ход все механизмы, обеспечивающие эту деятельность, и затормозить, устранить все, что мешает ее нормальному протеканию.

Дыхание и глотание -- два физиологических акта, которые не могут протекать одновременно. А следовательно, невозможно одновременное возбуждение соответствующих нервных центров. При глотании на короткое время господствующим становится глотательный центр, тогда как дыхательный -- заторможен.

Доминантное состояние поддерживается импульсами, не только приходящими от соответствующих рецепторов, но и возникающими под влиянием раздражителей, не имеющих непосредственного отношения к доминирующему центру. Так, например, если во время лакания молока раздражать лапу щенка электрическим током, он не отдергивает лапу, а начинает лакать с еще большей интенсивностью. Такое же раздражение до или после лакания вызывает болевую реакцию: щенок отдергивает лапу и визжит. Следовательно, сторонние раздражители усиливают доминанту, делая ее более стойкой. В процессе нервной деятельности одна доминанта сменяет другую, но всякий раз текущая доминанта обеспечивает направленную активность нервной системы.

Роль отдельных частей мозга в координации движений. Двигательное задание, а также схема или способ его выполнения определяется корой больших полушарий. От коры импульсы идут по трем основным путям: к двигательным нейронам, расположенным в передних рогах спинного мозга и в стволовой части головного мозга; к мозжечку; к подкорковым ядрам и к различным ядрам Межуточного и среднего мозга. Средний мозг и некоторые другие участки головного мозга обеспечивают перераспределение тонуса, или напряжения, отдельных мышц, что необходимо для выполнения каждого последовательного элемента двигательного акта. Основная роль мозжечка сводится к уточнению силы, длительности и последовательности сокращений отдельных мышц, иными словами, к отделке, отшлифовке движений. Подкорковые ядра участвуют в организации и регулировании дополнительных и вспомогательных движений, как, например, создание наиболее удобной позы, размахивание руками при ходьбе, мимические движения. Подбугровая область и различные ядра мозгового ствола регулируют процессы обмена веществ и деятельность органов кровообращения, дыхания и других органов, что также необходимо для нормального выполнения двигательных актов.

Схема1. Распространение (направление показано стрелками) нервных импульсов по простой рефлекторной дуге

1 - чувствительный (афферентный) нейрон; 2 - вставочный (кондукторный) нейрон; 3 - двигательный (эфферентный) нейрон; 4 - нервные волокна тонкого и клиновидного пучков; 5 - волокна корково-спинномозгового пути.

Список используемой литературы:

3. О.В. Григорьева, Р.М.Хаматова. Учебник по курсу "Возрастная анатомия, физиология и гигиена"

Читайте также: