План:
1. Механизмы регуляции функций организма.
2. Общие данные о структуре нервной системы.
3. Нервная регуляция. Рефлекс, рефлекторная дуга. Виды рефлексов.
4. Понятие о функциональной системе (ФУС).
5. Принцип доминанты в деятельности центральной нервной системы.
1. Механизмы регуляции функций организма.
Регуляция функций клеток, тканей и органов, взаимосвязь между ними, т.е. целостность организма, и единство организма и внешней среды осуществляется нервной системой и гуморальным путём, т.е. имеется два механизма регуляции функций - нервная и гуморальная.
В живом организме нервная и гуморальная регуляция различных функций осуществляется по принципу саморегуляции, т.е. автоматически. Саморегуляция заключается в том, что любое отклонение от нормального состава внутренней среды организма включает нервные и гуморальные процессы, возвращающие его к исходному уровню. По этому принципу регуляции поддерживается на определённом уровне кровяное давление, постоянство состава и физико-химических свойств крови, температуры тела, в строго согласованном порядке изменяется обмен веществ, деятельность сердца, дыхательной и других систем органов во время физической работы и т.д..
Ведущую роль у человека в регуляции жизнедеятельности организма играет нервная система.
2. Общие данные о структуре нервной системы.
Нервная система регулирует работу всех органов, согласовывает деятельность разных систем, приспосабливая её к постоянно меняющимся условиям, в которых оказывается организм (связь организма с внешней средой). Структурной единицей нервной системы является нервная клетка с отростками - нейрон.
К нервной системе относится головной мозг и спинной мозг, отходящие от них нервы и их разветвления.
Головной мозг и спинной мозг составляют центральную нервную систему. Они построены из огромного количества нейронов, их отростков - нервных волокон, и из нейроглии.
В центральной нервной системе нервные клетки связаны друг с другом посредством синапсов- место контакта двух нейронов. В центральной нервной системе различают возбуждающие и тормозные синапсы.
В головном мозге и в спинном мозге различают серое и белое вещество Серое вещество - это скопление нейронов.
Белое вещество - это скопление нервных волокон.
Ядро- скопление нервных клеток (серого вещества), расположенное внутри белого вещества.
Ядра серого вещества выполняют роль различных центров головного мозга и спинного мозга, регулирующих функции органов (центр дыхания, сердечной деятельности и т.д.).
Нервные центры легко утомляются, характерен очень высокий обмен веществ, т.е. потребность в О2 и питательных веществах, избирательная чувствительность к некоторым ядам.
Тонус нервных центров - это постоянное возбуждение нервных центров. Физиологические свойства нервных центров:
- одностороннее проведение возбуждения в центральной нервной системе благодаря наличию синапсов;
- задержка проведения возбуждения; также связана с наличием большого количества синапсов и т.д..
Узел (ганглий) - скопление нервных клеток вне головного и спинного мозга. Например, соматические, вегетативные ганглии.
Пучки нервных волокон белого вещества связывают одни отделы головного и спинного мозга с другими и выполняют проводниковую функцию - по ним передаются нервные импульсы.
От головного мозга отходят 12 пар черепных нервов, а от спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов. Они иннервируют все органы.
Все нервы и их разветвления составляют периферическую нервную систему, благодаря им осуществляется связь центральной нервной системы с органами, и все системы органов представляют единое целое.
Вся нервная система (центральная и периферическая) условно подразделяется на соматическую нервную систему и вегетативную нервную систему.
Соматическая нервная система иннервирует поперечнополосатые мышцы (кроме сердечной), органы чувств. Осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой.
Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, сердце, сосуды, железы. Она подразделяется на симпатическую систему и парасимпатическую систему.
3. Нервная регуляция. Рефлекс, рефлекторная дуга. Виды рефлексов. Нервная регуляция осуществляется за счёт рефлексов - это основная форма нервной деятельности.
Рефлекс - причинно обусловленная ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая центральной нервной системой.
Рефлексы различают по ряду признаков:
- по биологическому значению (пищевые, оборонительные);
- по характеру ответной реакции (двигательные, секреторные) и т.д..
И. П. Павлов все рефлекторные реакции организма разделил на две основные группы:
а) безусловные (врождённые) рефлексы;
б) условные (приобретённые) рефлексы.
Рефлекторная дуга - путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора до эффектора (действующий или рабочий орган).
В ней различают пять звеньев:
1- Рецептор - чувствительное нервное окончание, начало любой рефлекторной дуги.
2- Чувствительные нервные волокна, по которым передаются нервные импульсы от рецепторов в центральную нервную систему.
3- Нервный (рефлекторный) центр - группа нервных клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, необходимая для осуществления рефлекса и достаточная для его регуляции.
4- Эфферентные (центробежные) волокна могут быть двигательными или секреторными, по ним передаются нервные импульсы от нервного центра к эффектору (рабочему органу).
5- Эффектор (рабочий орган), отвечающий на раздражение изменением своей деятельности. Эффекторами являются мышцы, железы.
Рецептор -> чувствительные нервные волокна нервный центр —> двигательные или секреторные нервные волокна рабочий орган. Между центрами головного и спинного мозга и органами существует не только прямая связь, но и обратная связь. Благодаря обратной связи контролируется точность выполнения команд, осуществляется более совершенное приспособление организма к внешней среде.
В настоящее время рефлекторная дуга рассматривается как замкнутое образование, за счёт наличия обратной связи.
Рефлекторные дуги могут быть простые - состоят из двух нейронов; сложные - включают большее количество нейронов.
4. Понятие о функциональной системе (ФУС).
П.К. Анохин создал учение о функциональных системах организма. Функциональной системой называется совокупность органов и тканей, принадлежащих к различным анатомо-физиологическим образованиям, но обеспечивающих определённую форму приспособительной деятельности организма.Конечной целью работы функциональной системы является поддержание в организме нормальных условий течения обменных процессов и гомеостаза (т.е. постоянства состава его внутренней среды). Функциональная система - это не анатомическое образование, а временная совокупность различных нервных центров и периферических органов, объединённых в единое целое полезным для организма результатом, который эта система создаёт. Именно полезный результат (нормализация изменённого артериального давления, содержание кислорода или уровня сахара в крови, приспособительный двигательный акт или сложная поведенческая реакция) определяет структуру функциональной системы. Влияния внешней среды воспринимаются рецепторами, которые посылают сигналы к нервным центрам. В нервных центрах на основании этих сигналов, потребности организма в данный момент и его предшествующего опыта (память) создаётся программа. В соответствии с программой из нервных центров посылаются эфферентные (центробежные) импульсы, которые изменяют функцию периферических органов. Одновременно с программой в центральной нервной системе формируется модель будущего результата.
Изменения функции периферических органов воспринимаются находящимися в них рецепторами, возникает обратная связь в виде сигналов о результатах, которые поступают в нервные центры, и информация сопоставляется с прогнозом.
В случае несовпадения по каким-либо причинам результата и прогноза структура функциональной системы изменяется за счёт включения других нервных центров и органов, и полезный для организма результат достигается.
Таким образом, отличительной особенностью функциональной системы является её способность к саморегуляции и высокая изменчивость в процессе достижения полезного результата.
5. Принцип доминанты в деятельности центральной нервной системы. В основе нервной деятельности лежит взаимодействие двух активных процессов - возбуждения и торможения. В ответ на раздражение возникает согласованное рефлекторное изменение деятельности многих систем органов. Так, отдёргивание руки от горячего предмета возможно лишь при сокращении одних мышц и расслаблении других. При этом рефлекторно изменяется работа сердца, дыхание и т.д.. Такая согласованная рефлекторная деятельность обусловлена взаимодействием в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Возбуждение нейронов сопровождается появлением или усилением одних рефлекторных реакций. Торможение нейронов приводит к ослаблению или полному прекращению других рефлексов.
Принцип доминанты был сформулирован А.А. Ухтомским.
Доминанта - временно господствующий очаг возбуждения в центральной нервной системе, определяющий характер ответной реакции организма на внешние и внутренние раздражения.
Доминантный очаг способен притягивать (привлекать) к себё нервные импульсы от других нервных центров, менее возбуждённых в данный момент. За счёт этих импульсов активность доминанты ещё больше увеличивается, а деятельность других нервных центров подавляется. Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. Экзогенная доминанта возникает под влиянием факторов окружающей среды. Например, при чтении книги человек может не слышать звучащую в это время музыку.
Эндогенная доминанта возникает под влиянием факторов внутренней среды организма, главным образом гормонов и других физиологически активных веществ. Например, при понижении в крови глюкозы происходит
возбуждение пищевого центра, что является одной из причин пищевой установки организма животных и человека.
Доминанта может быть стойкой, и для её разрушения необходимо возникновение нового более мощного очага возбуждения. Формирование условных рефлексов и их торможение также связано с наличием доминантного очага возбуждения.