Galvenā un specifiskā nervu sistēmas darbības izpausme ir refleksu princips. Tā ir ķermeņa spēja reaģēt uz ārējiem vai iekšējiem stimuliem ar motoru vai sekrēcijas reakciju. Ķermeņa refleksiskās aktivitātes doktrīnas pamatus lika franču zinātnieks Renē Dekarts (1596-1650). Vislielākā nozīme bija viņa priekšstatiem par organisma un apkārtējās vides attiecību refleksu mehānismu. Pats termins “reflekss” tika ieviests daudz vēlāk – galvenokārt pēc izcilā čehu anatoma un fiziologa G. Prohaskas (1749-1820) darbu publicēšanas.

Reflekss ir dabiska ķermeņa reakcija, reaģējot uz receptoru kairinājumu, ko veic ar refleksu loku, piedaloties centrālajai nervu sistēmai. Šī ir ķermeņa adaptīvā reakcija, reaģējot uz izmaiņām iekšējā vai vides vidē. Refleksu reakcijas nodrošina ķermeņa integritāti un iekšējās vides noturību, refleksu loks ir integratīvās refleksu darbības pamatvienība.

Būtisku ieguldījumu refleksu teorijas attīstībā sniedza I.M. Sečenovs (1829-1905). Viņš bija pirmais, kurš izmantoja refleksu principu, lai pētītu garīgo procesu fizioloģiskos mehānismus. Darbā “Smadzeņu refleksi” (1863) I.M. Sečenovs pārliecinoši pierādīja, ka cilvēku un dzīvnieku garīgā darbība tiek veikta saskaņā ar reflekso reakciju mehānismu, kas notiek smadzenēs, ieskaitot sarežģītāko no tiem - uzvedības un domāšanas veidošanos. Pamatojoties uz saviem pētījumiem, viņš secināja, ka visi apzinātās un neapzinātās dzīves akti ir refleksīvi. I.M. refleksu teorija. Sečenovs kalpoja par pamatu, uz kura radās I. P. mācība. Pavlova (1849-1936) par augstāku nervu aktivitāti. Viņa izstrādātā nosacīto refleksu metode paplašināja zinātnisko izpratni par smadzeņu garozas kā psihes materiāla substrāta lomu. I.P. Pavlovs formulēja smadzeņu darbības refleksu teoriju, kuras pamatā ir trīs principi: cēloņsakarība, struktūra, analīzes un sintēzes vienotība. P.K.Anokhins (1898-1974) pierādīja atgriezeniskās saites nozīmi ķermeņa refleksiskajā darbībā. Tās būtība ir tāda, ka jebkura refleksa akta īstenošanas laikā process neaprobežojas tikai ar efektoru, bet tiek pavadīts ar darba orgāna receptoru ierosmi, no kuriem informācija par darbības sekām nonāk pa aferentiem ceļiem uz orgānu. Centrālā nervu sistēma. Parādījās idejas par “refleksu gredzenu” un “atgriezenisko saiti”.

Refleksajiem mehānismiem ir nozīmīga loma dzīvo organismu uzvedībā, nodrošinot to adekvātu reakciju uz vides signāliem. Dzīvniekiem par realitāti signalizē gandrīz tikai stimuli. Šī ir pirmā realitātes signālu sistēma, kas ir kopīga cilvēkiem un dzīvniekiem. I.P. Pavlovs pierādīja, ka cilvēkiem, atšķirībā no dzīvniekiem, pārdomu objekts ir ne tikai vide, bet arī sociālie faktori. Tāpēc viņam izšķirošu nozīmi iegūst otrā signālu sistēma - vārds kā pirmo signālu signāls.

Nosacītais reflekss ir pamatā cilvēku un dzīvnieku augstākai nervu aktivitātei. Tas vienmēr ir iekļauts kā būtiska sastāvdaļa vissarežģītākajās uzvedības izpausmēs. Tomēr ne visas dzīvā organisma uzvedības formas ir izskaidrojamas no refleksu teorijas viedokļa, kas atklāj tikai darbības mehānismus. Refleksa princips neatbild uz jautājumu par cilvēka un dzīvnieka uzvedības piemērotību un neņem vērā darbības rezultātu.

Tāpēc pēdējo desmitgažu laikā, balstoties uz refleksīvām idejām, ir izveidojusies koncepcija par vajadzību vadošo lomu kā cilvēka un dzīvnieka uzvedības virzītājspēku. Vajadzību klātbūtne ir nepieciešams priekšnoteikums jebkurai darbībai. Ķermeņa darbība iegūst noteiktu virzienu tikai tad, ja ir mērķis, kas atbilst šai vajadzībai. Pirms katra uzvedības akta rodas vajadzības, kas radušās filoģenētiskās attīstības procesā vides apstākļu ietekmē. Tāpēc dzīvā organisma uzvedību nosaka ne tik daudz reakcija uz ārējām ietekmēm, bet gan nepieciešamība īstenot iecerēto programmu, plānu, kas vērsts uz cilvēka vai dzīvnieka vienu vai otru vajadzību apmierināšanu.

PC. Anokhins (1955) izstrādāja funkcionālo sistēmu teoriju, kas nodrošina sistemātisku pieeju smadzeņu mehānismu izpētei, jo īpaši uzvedības strukturālā un funkcionālā pamata problēmu attīstībai, motivācijas un emociju fizioloģijai. Koncepcijas būtība ir tāda, ka smadzenes var ne tikai adekvāti reaģēt uz ārējiem stimuliem, bet arī paredzēt nākotni, aktīvi veidot savas uzvedības plānus un tos īstenot. Funkcionālo sistēmu teorija neizslēdz nosacīto refleksu metodi no augstākās nervu darbības sfēras un neaizstāj to ar kaut ko citu. Tas ļauj dziļāk iedziļināties refleksa fizioloģiskajā būtībā. Atsevišķu orgānu vai smadzeņu struktūru fizioloģijas vietā sistēmiskā pieeja ņem vērā organisma darbību kopumā. Jebkurai cilvēka vai dzīvnieka uzvedības darbībai ir nepieciešama visu smadzeņu struktūru organizācija, kas nodrošinās vēlamo gala rezultātu. Tātad funkcionālo sistēmu teorijā centrālo vietu ieņem noderīgs darbības rezultāts. Faktiski faktori, kas ir mērķa sasniegšanas pamatā, veidojas atbilstoši daudzpusīgo refleksu procesu veidam.

Viens no svarīgākajiem centrālās nervu sistēmas mehānismiem ir integrācijas princips. Pateicoties somatisko un autonomo funkciju integrācijai, ko smadzeņu garoza veic caur limbiskā-retikulārā kompleksa struktūrām, tiek realizētas dažādas adaptīvās reakcijas un uzvedības akti. Augstākais funkciju integrācijas līmenis cilvēkiem ir frontālā garoza.

Dominēšanas principam, ko izstrādājis O. O. Ukhtomskis (1875-1942), ir liela nozīme cilvēku un dzīvnieku garīgajā darbībā. Dominējošais (no latīņu dominari uz dominants) ir augstāks ierosinājums centrālajā nervu sistēmā, kas veidojas apkārtējās vai iekšējās vides stimulu ietekmē un noteiktā brīdī pakārto citu centru darbību.

Smadzenes ar augstāko sekciju - smadzeņu garozu - ir sarežģīta pašregulācijas sistēma, kas veidota uz ierosmes un inhibējošo procesu mijiedarbības. Pašregulācijas princips tiek veikts dažādos analizatoru sistēmu līmeņos - no kortikālajām sekcijām līdz receptoru līmenim ar pastāvīgu nervu sistēmas apakšējo daļu pakļautību augstākajām.

Pētot nervu sistēmas darbības principus, ne velti smadzenes tiek salīdzinātas ar elektronisku datoru. Kā zināms, kibernētisko iekārtu darbības pamats ir informācijas (atmiņas) uztveršana, pārraide, apstrāde un glabāšana ar tās tālāku reproducēšanu. Pārraidīšanai informācija ir jākodē, bet reproducēšanai tā ir jāatšifrē. Izmantojot kibernētiskos jēdzienus, mēs varam uzskatīt, ka analizators saņem, pārraida, apstrādā un, iespējams, uzglabā informāciju. Tās dekodēšana tiek veikta garozas sekcijās. Tas, iespējams, ir pietiekami, lai varētu mēģināt salīdzināt smadzenes ar datoru. Tajā pašā laikā nevar pielīdzināt smadzeņu darbu datoram: “... smadzenes ir kaprīzākā mašīna pasaulē. Būsim pieticīgi un uzmanīgi ar saviem secinājumiem” (I.M. Sečenovs, 1863). Dators ir mašīna un nekas vairāk. Visas kibernētiskās ierīces darbojas pēc elektriskās vai elektroniskās mijiedarbības principa, un smadzenēs, kas rodas evolucionārās attīstības ceļā, notiek arī sarežģīti bioķīmiski un bioelektriski procesi. Tos var veikt tikai dzīvos audos. Smadzenes, atšķirībā no elektroniskajām sistēmām, nedarbojas pēc principa "visu vai neko", bet ņem vērā ļoti daudz gradāciju starp šīm divām galējībām. Šīs gradācijas nav saistītas ar elektroniskiem, bet gan bioķīmiskiem procesiem. Tā ir būtiska atšķirība starp fizisko un bioloģisko. Smadzenēm ir īpašības, kas pārsniedz skaitļošanas mašīnas īpašības. Jāpiebilst, ka organisma uzvedības reakcijas lielā mērā nosaka starpšūnu mijiedarbība centrālajā nervu sistēmā. Viens neirons parasti saņem zarus no simtiem vai tūkstošiem citu neironu, un tas savukārt atzarojas simtiem vai tūkstošiem citu neironu. Neviens nevar pateikt, cik sinapses ir smadzenēs, taču skaitlis 10 14 (simts triljoni) nešķiet neticams (D. Hubel, 1982). Datorā ir ievērojami mazāk elementu. Smadzeņu darbība un ķermeņa dzīvībai svarīgā darbība tiek veikta īpašos vides apstākļos. Līdz ar to noteiktu vajadzību apmierināšanu var panākt, ja šī darbība ir adekvāta esošajiem ārējās vides apstākļiem.

Funkcionēšanas pamatmodeļu izpētes ērtībai smadzenes ir sadalītas trīs galvenajos blokos, no kuriem katrs veic savas specifiskās funkcijas.

Pirmais bloks ir filoģenētiski senās limbiskā-retikulārā kompleksa struktūras, kas atrodas stumbra un dziļajās smadzeņu daļās. Tie ietver cingulate gyrus, jūras zirdziņu (hipokampu), papilāru ķermeni, talāmu priekšējos kodolus, hipotalāmu un retikulāro veidojumu. Tie nodrošina dzīvības funkciju regulēšanu – elpošanu, asinsriti, vielmaiņu, kā arī vispārējo tonusu. Runājot par uzvedības aktiem, šie veidojumi piedalās ēšanas un dzimumuzvedības nodrošināšanas funkciju regulēšanā, sugas saglabāšanas procesos, miega un nomoda sistēmu regulēšanā, emocionālās aktivitātes un atmiņas procesos.

Otrais bloks ir veidojumu kopums, kas atrodas aiz centrālās vagas: smadzeņu garozas somatosensorās, redzes un dzirdes zonas. To galvenās funkcijas ir: informācijas saņemšana, apstrāde un uzglabāšana.

Trešo bloku veido sistēmas neironi, kas atrodas pārsvarā centrālās rieviņas priekšā un ir saistīti ar efektora funkcijām un motoru programmu ieviešanu.

Tomēr jāatzīst, ka nav iespējams novilkt skaidru robežu starp smadzeņu sensoro un motorisko struktūru. Postcentrālais giruss, kas ir jutīga projekcijas zona, ir cieši saistīts ar precentrālo motora zonu, veidojot vienotu sensoromotoru lauku. Tāpēc ir skaidri jāsaprot, ka šai vai citai cilvēka darbībai ir nepieciešama visu nervu sistēmas daļu vienlaicīga līdzdalība. Turklāt sistēma kopumā veic funkcijas, kas pārsniedz katram no šiem blokiem raksturīgās funkcijas.

Visai nervu sistēmas darbībai ir reflekss raksturs, t.i. sastāv no milzīga skaita dažādu dažādu sarežģītības līmeņu refleksu. Reflekss- tā ir ķermeņa reakcija uz jebkuru ārēju vai iekšēju ietekmi, kas saistīta ar nervu sistēmu. Refleksu teorijas autori ir I.P. Pavlovs un I.M. Sečenovs.

Katram refleksam ir:

• reflekss laiks - laiks no kairinājuma pielietošanas līdz reakcijai uz to
• uztverošais lauks - noteikts reflekss rodas tikai tad, ja tiek kairināta noteikta receptoru zona
• nervu centrs - katra refleksa specifiska lokalizācija centrālajā nervu sistēmā.

Beznosacījumu refleksi ir specifiski, nemainīgi, iedzimti un saglabājas visu mūžu. Embrionālās attīstības procesā veidojas visu beznosacījumu refleksu refleksu loki. Sarežģītu iedzimtu refleksu kopums ir instinkti. Nosacīti refleksi ir individuāli, iegūti cilvēka dzīves laikā un nav iedzimti. Cilvēkam ir sarežģīta sociālā uzvedība, domāšana, apziņa, individuālā pieredze (augstāka nervu aktivitāte) - tā ir ļoti daudzu dažādu nosacītu refleksu kombinācija. Nosacītu refleksu materiālais pamats ir smadzeņu garoza. Visu reflekso reakciju koordinācija tiek veikta centrālajā nervu sistēmā neironu aktivitātes ierosināšanas un kavēšanas procesu dēļ.

Lai īstenotu jebkuru refleksu, ir nepieciešams īpašs anatomisks veidojums - reflekss loks. Reflekss loks -šī ir neironu ķēde, caur kuru nervu impulss pāriet no receptora (uztveres daļas) uz orgānu, kas reaģē uz kairinājumu.

Vienkāršāko refleksu loku cilvēkiem veido divi neironi - sensorais un motors (motoneirons). Vienkārša refleksa piemērs ir ceļa reflekss. Citos gadījumos refleksu lokā ir iekļauti trīs (vai vairāk) neironi - sensorie, starpkalāri un motori. Vienkāršotā veidā tas ir reflekss, kas rodas, kad pirkstu iedur ar tapu. Tas ir mugurkaula reflekss; tā loka iet nevis caur smadzenēm, bet gan caur muguras smadzenēm. Sensoro neironu procesi nonāk muguras smadzenēs kā daļa no muguras saknes, un motoro neironu procesi iziet no muguras smadzenēm kā daļa no priekšējās saknes. Jušanas neironu ķermeņi atrodas muguras saknes mugurkaula ganglijā (muguras ganglijā), bet starpkalārie un motoriskie neironi atrodas muguras smadzeņu pelēkajā vielā.

Jautājums Nr.3

Ogļhidrātu metabolisms

Ogļhidrāti nonāk cilvēka ķermenī kā daļa no pārtikas formā monosaharīdi (glikoze, fruktoze, galaktoze), disaharīdi(saharoze, maltoze, laktoze) un polisaharīdi(ciete, glikogēns). Līdz 60% cilvēka enerģijas metabolisma ir atkarīga no ogļhidrātu transformācijas. Ogļhidrātu oksidēšanās notiek daudz ātrāk un vieglāk, salīdzinot ar tauku un olbaltumvielu oksidēšanu. Cilvēka organismā ogļhidrāti veic vairākas svarīgas funkcijas:

• enerģija ( pilnībā oksidējoties vienam gramam glikozes, atbrīvojas 17,6 kJ enerģijas) ;
• receptoru(veido ogļhidrātu receptorus
• aizsargājošs(daļa no gļotām);
• uzglabāšana ( glabājas muskuļos un aknās glikogēna veidā);

Cilvēka gremošanas traktā polisaharīdi un disaharīdi tiek sadalīti glikozē un citos monosaharīdos. Organismā liekie ogļhidrāti no asinīm hormona insulīna ietekmē tiek uzglabāti polisaharīdu veidā. glikogēns aknās un muskuļos. Ar insulīna trūkumu attīstās nopietna slimība - cukura diabēts.

Cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc ogļhidrātiem ir 400 - 600 grami. Augu pārtika ir bagāta ar ogļhidrātiem. Ja pārtikā trūkst ogļhidrātu, tos var sintezēt no taukiem un olbaltumvielām. Pārtikā esošie ogļhidrāti vielmaiņas laikā pārvēršas taukos.

Ūdens un sāls metabolisms

Cilvēka organismā ir aptuveni 65% ūdens. Īpaši lielu ūdens daudzumu satur nervu audu šūnas (neironi), liesas un aknu šūnas – līdz pat 85%. Ikdienas ūdens zudums ir 2,5 litri. Ūdens zuduma papildināšana tiek veikta ar pārtikas un šķidruma patēriņu. Olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu oksidēšanās rezultātā organismā katru dienu veidojas aptuveni 300 g ūdens. Ūdenim kā ķīmiskai vielai ir vairākas unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas ir pamatā tā funkcijām organismā:

Galvenā nervu sistēmas darbības forma ir refleksu īstenošana. Refleksi- tās ir ķermeņa reakcijas, kas rodas, reaģējot uz receptoru kairinājumu un tiek veiktas ar obligātu nervu sistēmas līdzdalību. Pateicoties refleksu reakcijām, ķermenis pastāvīgi mijiedarbojas ar vidi, apvienojot un regulējot visu savu orgānu un audu darbību.

Tiek saukts ceļš, pa kuru refleksa īstenošanas laikā iziet nervu impulss reflekss loks. Vienkāršākajiem refleksu lokiem ir tikai divi neironi, sarežģītākajos ir trīs, un lielākajā daļā refleksu loku ir vēl vairāk neironu. Divu neironu refleksa loka piemērs ir cīpslas ceļgala refleksa loks, kas izpaužas kā ceļa locītavas pagarinājums, viegli piesitot cīpslai zem ceļa kauliņa (66. att., A).

Trīs neironu refleksu loks (66. att., B) ietver: 1) receptoru; 2) aferentais neirons; 3) interneirons; 4) eferents neirons; 5) darba orgāns (muskuļu vai dziedzeru šūnas). Saziņa starp neironiem refleksa lokā, starp eferento neironu un darba orgāna šūnām tiek veikta, izmantojot sinapses.

Receptori sauc aferento neironu dendrītu galus, kā arī specializētus veidojumus (piemēram, tīklenes stieņus un konusi), kas uztver kairinājumu un rada nervu impulsus, reaģējot uz to. Nervu impulsi no receptora virzās pa aferentā nerva ceļu, kas sastāv no dendrīta, ķermeņa un aferentā neirona aksona, uz nervu centru.

Nervu centrs sauc par neironu kopumu, kas nepieciešams refleksa īstenošanai vai noteiktas funkcijas regulēšanai. Lielākā daļa nervu centru atrodas centrālajā nervu sistēmā, taču tie ir atrodami arī perifērās nervu sistēmas nervu ganglijās. Neironus, kuru ķermeņi atrodas dažādās nervu sistēmas daļās, var funkcionāli apvienot vienā nervu centrā.

Nervu centrā atrodas starpneirons, uz kura ķermeni vai dendritiem tiek pārraidīts ierosinājums no aferentā neirona aksona. Pa starpneurona aksonu impulss virzās uz eferento neironu, kura ķermenis arī atrodas nervu centrā. Lielākajā daļā refleksu loku starp aferentā neirona aksonu un eferentā neirona ķermeni tiek aktivizēta nevis viena, bet vesela starpneuronu ķēde. Šos refleksu lokus sauc polineirons, vai polisinaptisks.

Gar eferentā neirona aksonu nervu impulsi virzās uz darba orgāna šūnām (muskuļiem, dziedzeriem). Tā rezultātā tiek novērota refleksa reakcija (kustība, sekrēcija) uz receptoru kairinājumu. Tiek saukts laiks no receptoru stimulācijas sākuma līdz reakcijas sākumam reakcijas laiks, vai refleksu latentuma laiks. Galvenokārt refleksa laiks ir atkarīgs no ierosmes ātruma caur nervu centriem. Nervu centra funkcionālā stāvokļa pasliktināšanās izraisa refleksu laika palielināšanos.

Atbildes izpilde vēl nav refleksa akta beigas. Darba orgānā, kas veic reakciju, tiek kairināti receptori, no kuriem impulsi pa aferentajām nervu šķiedrām nonāk centrālajā nervu sistēmā un informē nervu centrus par refleksās reakcijas gaitu un darba orgāna stāvokli. Šo informāciju sauc atsauksmes. Ir pozitīvas un negatīvas atsauksmes. Pozitīva atgriezeniskā saite izraisa refleksu reakcijas turpināšanos un nostiprināšanos, bet negatīvā - tās vājināšanos un pārtraukšanu.

Tādējādi ierosme refleksu reakcijas laikā tiek pārsūtīta ne tikai pa refleksa loku no sākotnēji stimulētā receptora uz darba orgānu, bet arī pēc tam atkal nonāk centrālajā nervu sistēmā no darba orgāna receptoriem, kas tika uzbudināti tā darbības rezultātā. refleksu reakcija. Šo attiecību starp nervu centriem un inervētajiem orgāniem, kas tiek novērota refleksa īstenošanas laikā, sauc reflekss gredzens. Pateicoties atgriezeniskās saites savienojumiem, kas tiek veikti gar refleksu gredzenu, centrālā nervu sistēma saņem informāciju par reflekso reakciju rezultātiem, veic grozījumus to īstenošanā un nodrošina koordinētu ķermeņa darbību.

Galvenā centrālās nervu sistēmas darbības specifiskā izpausme ir reflekss.

Reflekss ir dabiska ķermeņa reakcija uz ārējās vai iekšējās vides izmaiņām, kas tiek veikta, piedaloties centrālajai nervu sistēmai. Refleksa nozīmi un tā mehānismus pētīja Sečenovs un Pavlovs.

Refleksu klasifikācija:

I. Pēc bioloģiskajām īpašībām

1. Ēdiens

2. Aizsardzības

3. Seksuāls

4. Aptuvens

5. Motors

6. Vecāku u.c.

II. Pamatojoties uz receptoru atrašanās vietu, refleksus iedala:

1. Extero (no ādas virsmas)

2. Viscero (no iekšējiem orgāniem)

3. Proprio (no muskuļiem)

4. Intero (no kuģiem), t.i. no tiem sākas refleksu ķēdes.

III. Piedaloties CNS nodaļai

1. Mugurkaula

2. Bulbar

3. Mezoencefāliska

4. Kortikālās u.c.

IV. Pēc atbildes rakstura

1. Motors

2. Sekretors

3. Vasomotors

V. Beznosacījuma un nosacīti refleksi

Beznosacījuma refleksi ir iedzimtas (specifiskas) nervu sistēmas reakcijas, kas tiek veiktas pa relatīvi nemainīgiem nervu ceļiem, reaģējot uz atbilstošiem stimuliem (instinktiem). Centrālās nervu sistēmas apakšējās daļas (bez garozas līdzdalības) piedalās BR veidošanā.

Nosacīti refleksi tiek iegūti individuālās attīstības laikā. Reakcija tiek veikta pa pagaidu refleksu ceļu, reaģējot uz jebkuru stimulu. Tie tiek veidoti, pamatojoties uz BR. Evolūcijas procesā vispirms parādījās nosacīti refleksi.

Ceļš, pa kuru impulsi virzās no receptora uz izpildorgānu caur centrālo nervu sistēmu, ir reflekss loks. Bet pareizāk būtu teikt – reflekss gredzens (piemērs ar rokas raustīšanu, apgrieztu impulsu).

Neironu kopumu, kas nepieciešams, lai regulētu funkcijas vai veiktu noteiktu refleksu, sauc par nervu centru.

Nervu centriem ir vairākas īpašības. tie galvenokārt ir atkarīgi no sinapšu īpašībām un neironu ķēžu struktūras.

1. Uzbudinājuma summēšana — divu vai vairāku apakšsliekšņa stimulu kombinācija izraisa reakciju; ar atsevišķu stimulu nepietiek, lai izraisītu reakciju. Ir 2 summēšanas veidi:

2. a) Secīga vai īslaicīga summēšana (notiek mijiedarbības laikā zemsliekšņa stimuliem, kas īsā laika periodā nonāk viens pēc otra. Tas ir balstīts uz faktu, ka vienam stimulam sinapsē tiek atbrīvots maz raidītāju, lai pārraidītu ierosmi, un laikā summējot, tiek atbrīvots pietiekams daudzums raidītāja ierosmes pārraidīšanai.

b) Telpiskā summēšana – ja divi vai vairāki stimuli vienlaicīgi iedarbojas uz viena un tā paša refleksogēnā lauka dažādiem receptoriem (atbrīvojas pietiekams mediatora daudzums un rodas reakcija).

2. Uzbudinājuma ritmu transformācija. Impulsu biežums no centrālās nervu sistēmas uz darba orgānu ir relatīvi neatkarīgs no stimulācijas biežuma, t.i. reaģējot uz vienu stimulu, NC nosūta virkni impulsu darba orgānam ar noteiktu ritmu. Tas izskaidrojams ar to, ka EPSP ir ļoti garš vai atkarīgs no izsekojamības membrānas potenciāla svārstībām. Ja trases negatīvais potenciāls ir liels, tad, sasniedzot kritisko līmeni, tas spēj izraisīt jaunu PD.

3. Posttetāniskā potencēšana. Iepriekšējās ierosmes rezultātā presinapses iekšpusē uzkrājas Ca joni, kas palielina sinapses efektivitāti. Ar biežu ierosmes ritmu katrs nākamais potenciāls izraisa vairāku raidītāja kvantu izdalīšanos, kas veicina postsinaptisko potenciālu amplitūdas palielināšanos. Raidītāju kvantu skaita palielināšanos, ko izdala nervu impulss pēc ritmiskas stimulācijas, sauc par posttetānisko potenciāciju. Tās ilgums svārstās no vairākām minūtēm līdz stundām (hipokampā).

4. Nogurums NC. Saistīts ar ierosmes pārnešanas pārkāpumu interneuronu sinapsēs. Postsinaptiskās membrānas jutība pret raidītāju samazinās. Nogurums ir saistīts arī ar to, ka neironi ir jutīgi pret skābekļa trūkumu. Smadzenes minūtē patērē 40-50 ml skābekļa (1/6 no kopējā miera stāvoklī patērētā skābekļa). Kad asins piegāde smadzenēm apstājas, garozas šūnas mirst pēc 5-6 minūtēm, un smadzeņu cilmes šūnas mirst pēc 15-20 minūtēm; muguras smadzeņu šūnas ir vēl mazāk jutīgas pret hipoksiju (20-30 minūtes). Hipotermija palielina laiku, ko smadzenes pavada hipoksijas apstākļos.

5. Neironi un sinapses ir selektīvi jutīgi pret noteiktām indēm. Strekhnin bloķē inhibējošo sinapsu funkcijas, t.i. palielina NC ierosmi. Dažas vielas selektīvi iedarbojas uz nervu centriem. Tādējādi apomorfīns iedarbojas tikai uz vemšanas centru, lobilīns nomāc elpošanas centru, kardiosols ietekmē motorisko garozu, meskalīns ietekmē redzes zonu (izraisa halucinācijas).

Centrālās nervu sistēmas (CNS) fizioloģija.

Centrālā nervu sistēma ir sistēma, kas regulē gandrīz visas ķermeņa funkcijas. Centrālā nervu sistēma apvieno visas mūsu ķermeņa šūnas un orgānus vienā veselumā. Ar tās palīdzību dažādu orgānu darbā notiek vispiemērotākās izmaiņas, kuru mērķis ir nodrošināt vienu vai otru tās darbību. Turklāt centrālā nervu sistēma sazinās ķermeni ar ārējo vidi, analizējot un sintezējot informāciju, kas saņemta no receptoriem, un veido reakciju, kuras mērķis ir uzturēt homeostāzi.

Centrālās nervu sistēmas uzbūve.

Nervu sistēmas strukturālā un funkcionālā vienība ir nervu šūna(neirons). Neirons - specializēta šūna, kas spēj uztvert, kodēt, pārraidīt un uzglabāt informāciju, organizēt ķermeņa reakcijas uz kairinājumiem un nodibināt kontaktus ar citiem neironiem.

Neirons sastāv no ķermeņa (somas) un procesiem - daudzi dendriti un viens aksons (1. att.).

1. att. Neirona uzbūve.

Dendrīti parasti ir ļoti sazaroti un veido daudzas sinapses ar citām nervu šūnām, kas nosaka to vadošo lomu neirona informācijas uztverē. Aksons sākas no šūnas ķermeņa ar aksona pauguru, kura funkcija ir radīt nervu impulsu, kas tiek pārnests pa aksonu uz citām šūnām. Aksona garums var sasniegt vienu metru vai vairāk. Aksons plaši sazarojas, veidojot daudzus nodrošinājumus (paralēlus ceļus) un termināļus. Terminālis ir aksona gals, kas veido sinapsi ar citu šūnu. CNS termināļi veido neiro-neironālas sinapses; perifērijā (ārpus CNS) aksoni veido neiromuskulāras vai neirosekrēcijas sinapses. Aksona galu bieži sauc nevis par termināli, bet gan par sinaptisko plāksni (vai sinaptisko pogu). Sinaptiskā plāksne ir aksona gala sabiezējums, kas kalpo raidītāja nogulsnēšanai (skatīt lekcijas par sinapsēm). Termināla membrāna satur lielu skaitu ar spriegumu saistītu kalcija kanālu, caur kuriem kalcija joni nonāk terminālī, kad tas ir ierosināts.

Lielākajā daļā centrālo neironu (t.i., centrālās nervu sistēmas neironos) AP sākotnēji rodas aksona paugura membrānas reģionā, un no šejienes ierosme izplatās pa aksonu uz sinaptisko plāksni. Tādējādi neirona unikālās īpašības ir spēja radīt elektriskās izlādes un pārraidīt informāciju, izmantojot specializētas galotnes - sinapses.

Katrs neirons veic 2 galvenās funkcijas: vada impulsus un apstrādā impulsus (skat. zemāk “Uzbudinājuma ritma transformācija”). Jebkurai neirona daļai ir vadītspēja. Neirons veic impulsus (informāciju) no vienas šūnas uz otru, pateicoties tā procesiem: aksonam un dendritiem. Katram neironam ir viens aksons un daudzi dendrīti.

Impulsu apstrāde (informācijas apstrāde, impulsu transformācija) - šī ir nozīmīgākā neirona funkcija, kas tiek veikta uz aksona paugura.

Papildus neironiem centrālajā nervu sistēmā ir glia šūnas, kas aizņem pusi no smadzeņu tilpuma. Perifēros aksonus (perifērus līdzekļus, kas atrodas ārpus centrālās nervu sistēmas) ieskauj arī glia šūnu apvalks. Viņi spēj dalīties visu mūžu. Izmēri 3-4 reizes mazāki par neironiem. Ar vecumu to skaits palielinās.

Gliju šūnu funkcijas ir dažādas:

1) tie ir neironu atbalsta, aizsardzības un trofiskie aparāti;

2) uzturēt noteiktu kalcija un kālija jonu koncentrāciju starpšūnu telpā;

3) aktīvi absorbē neirotransmiterus, tādējādi ierobežojot to darbības laiku.

Neironu klasifikācija

Atkarības no centrālās nervu sistēmas daļām: veģetatīvās un somatiskās

Atbilstoši mediatora veidam, ko atbrīvo neironu gali: adrenerģisks (NA) utt.

Atkarībā no to ietekmes izšķir ierosinošus un inhibējošus

Saskaņā ar sensorās informācijas uztveres specifiku centrālās nervu sistēmas augstāko daļu neironi ir monomodāli un polimodāli.

Atbilstoši neironu aktivitātei izšķir: fonoaktīvi, klusi – kuri ir satraukti tikai reaģējot uz kairinājumu.

Pēc informācijas pārraides avota vai virziena: aferents, starpkalārs, eferents

Centrālās nervu sistēmas refleksu princips.

Galvenais centrālās nervu sistēmas darbības mehānisms ir reflekss. Reflekss - Tā ir ķermeņa reakcija uz stimula darbību, kas tiek veikta, piedaloties centrālajai nervu sistēmai. Piemēram, rokas atvilkšana, saņemot injekciju, plakstiņu aizvēršana, ja radzene ir kairināta, arī ir reflekss. Kuņģa sulas atdalīšana, pārtikai nonākot kuņģī, defekācija, kad taisnā zarna ir pilna, ādas apsārtums karstuma ietekmē, ceļgalis, elkonis, Babinskis, Rozentāls – tie visi ir refleksu piemēri. Refleksu skaits ir neierobežots. Viņiem visiem kopīgs ir centrālās nervu sistēmas obligāta līdzdalība to īstenošanā.

Vēl viena refleksa definīcija, kas arī uzsver centrālās nervu sistēmas lomu, ir šāda: reflekss- Tā ir centrbēdzes reakcija uz centripetālo stimulāciju. (Norādītajos piemēros paši nosakiet, kas ir centrbēdzes reakcija un kas ir kairinājums. Kairinājums vienmēr ir centripetāls, t.i., stimuls, kas iedarbojas uz receptoriem, izraisa impulsu, kas nonāk centrālajā nervu sistēmā).

Refleksa strukturālais pamats, tā materiālais substrāts ir reflekss loks(2. att ).

Rīsi. 2.Reflekss loks

Refleksa loks sastāv no 5 saitēm:

1) receptors;

2) aferentā (jutīgā, centripetālā) saite;

3) ievietošanas saite (centrālā);

4) eferentā (motora, centrbēdzes) saite;

5) efektors (darba ķermenis).

Tiek saukta ķermeņa zona, kurā atrodas receptori, pēc kuriem rodas noteikts reflekss refleksa uztverošais lauks.

Reflekss var rasties tikai tad, ja tiek saglabāta visu refleksa loka daļu integritāte.

N centrālais centrs

Nervu centrs (CNS centrs vai kodols)- tas ir neironu kopums, kas piedalās noteikta refleksa īstenošanā. Tie. Katram refleksam ir savs centrs: ir centrs ceļa refleksam, ir centrs elkoņa refleksam, ir centrs - mirkšķināšanai ir sirds un asinsvadu, elpošanas, uztura centri, miega un nomoda, izsalkuma un slāpju centri utt. Visā organismā sarežģītu adaptīvo procesu veidošanās laikā notiek neironu funkcionāla apvienošanās, kas atrodas dažādos centrālās nervu sistēmas līmeņos, t.i. daudzu centru kompleksa asociācija.

Nervu centru (kodolu) savienojumu savā starpā veic centrālās nervu sistēmas vadošie ceļi, izmantojot neiro-neironu (starpneuronu) sinapses. Ir 3 neironu savienojumu veidi: secīgi, diverģenti un konverģenti.

Nervu centriem ir vairākas raksturīgas funkcionālas īpašības, kas lielā mērā ir saistītas ar šiem trīs neironu tīklu veidiem, kā arī interneuronu sinapses īpašībām.

Galvenās nervu centru īpašības:

1. Konverģence (toe-in) ( 3. att.). Centrālajā nervu sistēmā dažādu avotu ierosmes var saplūst vienā neironā. Šo ierosinājumu spēju saplūst ar tiem pašiem starpposma un gala neironiem sauc par ierosinājumu konverģenci

3. att. Uzbudinājuma konverģence.

2. Atšķirība) - impulsu novirze no viena neirona uz vairākiem neironiem vienlaikus. Pamatojoties uz diverģenci, notiek ierosmes apstarošana, un reakcijā kļūst iespējams ātri iesaistīt daudzus centrus, kas atrodas dažādos centrālās nervu sistēmas līmeņos.

4. att. Uzbudinājuma atšķirība.

3. Uzbudinājums nervu centros izplatās vienpusējs - no receptora uz efektoru, ko nosaka ķīmisko sinapsu īpašība vienpusēji vadīt ierosmi no presinaptiskās membrānas uz postsinaptisko.

4. Tiek veikta ierosināšana nervu centros lēnāk, nekā pa nervu šķiedru. Tas ir saistīts ar lēnu ierosmes pārnešanu caur sinapsēm (sinaptiskā kavēšanās), kuru kodolā ir daudz.

5. Nervu centros to veic ierosinājumu summēšana. Summēšana ir apakšsliekšņa impulsu pievienošana. Ir divu veidu summēšana.

Pagaidu vai secīgi, ja ierosmes impulsi nonāk neironā pa to pašu ceļu caur vienu sinapsi ar intervālu, kas ir mazāks par postsinaptiskās membrānas pilnīgas repolarizācijas laiku. Šādos apstākļos tiek summētas vietējās strāvas uz uztverošā neirona postsinaptiskās membrānas un tās depolarizācija tiek panākta līdz līmenim E k, kas ir pietiekams, lai neirons radītu darbības potenciālu. Šo summēšanu sauc par pagaidu, jo impulsu (stimulu) virkne nonāk neironā noteiktā laika periodā. To sauc par sērijveida, jo tas ir ieviests virknē neironu savienojuma.

Telpiski vai vienlaicīgi - novērots, kad ierosmes impulsi vienlaikus nonāk neironā caur dažādām sinapsēm. Šo summēšanu sauc par telpisku, jo stimuls iedarbojas uz noteiktu uztverošā lauka telpu, t.i. vairāki (vismaz 2) receptori dažādās uztverošā lauka daļās. (Tā kā pagaidu summēšanu var realizēt, ja virkne stimulu iedarbojas uz vienu un to pašu receptoru). To sauc par vienlaicīgu, jo informācija neironā nonāk vienlaikus pa vairākiem (vismaz 2) sakaru kanāliem, t.i. vienlaicīga summēšana tiek realizēta ar neironu konverģentu savienojumu.

6.Uzbudinājuma ritma transformācija - ierosmes impulsu skaita izmaiņas, kas atstāj nervu centru, salīdzinot ar impulsu skaitu, kas tajā nonāk. Ir divu veidu transformācijas:

1) transformācija uz leju, kuras pamatā ir ierosinājumu summēšanas fenomens, kad, reaģējot uz vairākiem apakšsliekšņa ierosinājumiem, kas nonāk pie nervu šūnas, neironā rodas tikai viens sliekšņa ierosinājums;

2) transformācijas pastiprināšana, tas ir balstīts uz reizināšanas (animācijas) mehānismiem, kas var krasi palielināt ierosmes impulsu skaitu izejā.

7. Refleksa pēcefekts - slēpjas faktā, ka refleksā reakcija beidzas pēc stimula pārtraukšanas. Šo parādību izraisa divi iemesli:

1) ilgstoša neirona membrānas pēdu depolarizācija uz spēcīgas aferentācijas (spēcīgu jutīgu impulsu) ienākšanas fona, izraisot liela daudzuma (kvantu) izdalīšanos raidītājā, kas nodrošina vairāku darbības potenciālu rašanos postsinaptiskā membrāna un attiecīgi īstermiņa reflekss pēcefekts;

2) ierosmes izejas pagarinājums efektoram ierosmes cirkulācijas (reverberācijas) rezultātā “neironu slazda” tipa neironu tīklā. Uzbudinājums, nonākot šādā tīklā, var tajā cirkulēt ilgu laiku, nodrošinot ilgstošu refleksu pēcefektu. Uzbudinājums šādā ķēdē var cirkulēt, līdz kāda ārēja ietekme šo procesu palēninās vai iestājas nogurums. Pēcefekta piemērs ir labi zināma dzīves situācija, kad pat pēc spēcīga emocionāla stimula pārtraukšanas (pēc strīda pārtraukšanas) turpinās vispārējs uztraukums vairāk vai mazāk ilgu laiku, saglabājas paaugstināts asinsspiediens, sejas hiperēmija. un saglabājas roku trīce.

8. Nervu centriem ir augsta jutība pret skābekļa trūkumu. Nervu šūnām raksturīgs intensīvs O 2 patēriņš. Cilvēka smadzenes minūtē absorbē aptuveni 40-70 ml O 2, kas ir 1/4-1/8 no kopējā organisma patērētā O 2 daudzuma. Patērējot lielu daudzumu O 2, nervu šūnas ir ļoti jutīgas pret tā trūkumu. Centra asinsrites daļēja apstāšanās izraisa nopietnus tā neironu darbības traucējumus un pilnīgu pārtraukšanu - līdz nāvei 5-6 minūšu laikā.

9. Nervu centriem, tāpat kā sinapsēm, ir augsta jutība pret dažādām ķīmiskām vielām c, īpaši indes. Vienam neironam var būt sinapses, kurām ir atšķirīga jutība pret dažādām ķīmiskām vielām. Tāpēc ir iespējams atlasīt ķīmiskas vielas, kas selektīvi bloķēs dažas sinapses, vienlaikus atstājot citas darba kārtībā. Tas dod iespēju koriģēt gan veselu, gan slimu organismu stāvokli un reakcijas.

10. Nervu centriem, tāpat kā sinapsēm, ir nogurums atšķirībā no nervu šķiedrām, kuras tiek uzskatītas par praktiski nenogurdināmām. Tas ir saistīts ar strauju raidītāja rezervju samazināšanos, postsinaptiskās membrānas jutības samazināšanos pret raidītāju un tās enerģijas rezervju samazināšanos, kas tiek novērota ilgstoša darba laikā un ir galvenais noguruma attīstības cēlonis.

11. Nervu centriem, tāpat kā sinapsēm, ir zema labilitāte, galvenais iemesls ir sinaptiskā kavēšanās. Kopējo sinaptisko aizkavi, kas novērota visās neironu neironu sinapsēs impulsa vadīšanas laikā caur centrālo nervu sistēmu vai nervu centrā, sauc par centrālo kavēšanos.

12. Nervu centriem ir tonis, kas izpaužas faktā, ka pat tad, ja nav īpašu kairinājumu, tie pastāvīgi sūta impulsus darba orgāniem.

13. Nervu centriem ir plastiskums - spēja mainīt savu funkcionālo mērķi un paplašināt tā funkcionalitāti. Plastiskumu var definēt arī kā dažu neironu spēju uzņemties tā paša centra ietekmēto neironu funkcijas. Proti, plastiskuma fenomens ir saistīts ar spēju atjaunot muguras smadzeņu traumu rezultātā zaudēto ekstremitāšu, piemēram, kāju, motorisko aktivitāti. Tomēr tas ir iespējams tikai tad, ja ir bojāti daži konkrētā centra neironi vai ja centrālās nervu sistēmas ceļu daļas paliek neskartas. Ja muguras smadzenes ir pilnībā plīsušas, motoriskās aktivitātes atjaunošana nav iespējama. Turklāt viena centra neironi, piemēram, saliecēji, nevar uzņemties cita centra neironu funkcijas. - ekstensori. Tie. centrālās nervu sistēmas centru plastiskuma fenomens ir ierobežots.

14. Oklūzija (bloķēšana) (5. att.) - tas ir sliekšņa impulsu pievienošana. Saplūstošajā neironu savienojumu sistēmā notiek oklūzija (kā arī telpiskā summēšana). Vairāku (vismaz divu) receptoru vienlaicīga aktivizēšana ar spēcīgiem vai īpaši spēcīgiem stimuliem saplūdīs vienā neironā ar vairākiem sliekšņa vai virssliekšņa impulsiem. Uz šī neirona notiks oklūzija, t.i. viņš reaģēs uz šiem diviem stimuliem ar tādu pašu maksimālo spēku kā uz katru atsevišķi. Oklūzijas fenomens ir tāds, ka ierosināto neironu skaits ar vienlaicīgu abu nervu centru aferento ieeju stimulāciju ir mazāks nekā ierosināto neironu aritmētiskā summa, atsevišķi stimulējot katru aferento ievadi atsevišķi.

6. att. Centrālās nervu sistēmas oklūzijas parādība.

Oklūzijas parādība noved pie reakcijas stipruma samazināšanās. Oklūzijai ir aizsargājoša vērtība, kas novērš neironu pārslodzi ārkārtīgi spēcīgu stimulu ietekmē.

Saistītā informācija.