Общая физиология нервной системы вся

1.

Лекция 3

2.

3.

Центральная – это совокупность нервных образований
спинного и головного мозга, которые обеспечивают
восприятие,
обработку,
передачу,
хранение
и
воспроизведение информации с целью адекватной
реакции организма на изменения окружающей среды,
организации оптимального функционирования систем и
организма в целом.
Периферическая – включает в себя: нервы, нервные узлы
(ганглии), нервные окончания (рецепторы).
Нервы- пучки нервных волокон, выходящие за пределы
головного и спинного мозга и направляющиеся к
различным органам.
Ганглии – скопление нервных клеток вне спинного и
головного мозга

4.

Соматическая нервная система- к ней относят ту часть
нервной системы, которая иннервирует опорно-двигательный
аппарат и обеспечивает чувствительность нашего тела к
изменению позы.
Вегетативная нервная система- регулирует деятельность
внутренних органов, гладких мышц сосудов и кожи,
различных желез и обмен веществ.
Симпатический отдел - включается во время интенсивной
работы. Усиливает обмен веществ, повышает возбудимость
большинства тканей, мобилизирует силы организма на
активную деятельность.
Парасимпатический отдел – способствует восстановлению
израсходованных запасов энергии, регулирует работу
организма во время сна.

5.

1. Рецепторная – восприятие информации об
изменениях внутренней и внешней среды.
2. Анализаторная – анализ поступающей по
сенсорным системам информации.
3. Моторная – организация ответных реакций
4. Интегративная – объединение, связь различных
сенсорных и моторных структур нервной
системы.
5. Висцеральная – интеграция и регуляция
функций внутренних органов.
6. Организация психических процессов (речь,
мышление, память и.т.д.

6.

Нервная тканьнервные клетки (нейроны)
Обеспечивают генерацию, проведение,
хранение, анализ нервных импульсов;
клетки нейроглии
Выполняют опорные, защитные,
трофические, изоляционные функции.
Схематическое изображение взаимоотношений нейрона
(1), глиальной клетки (2) и капилляра (3); 4 — окончание
отростка глиальной клетки на стенке капилляра.

7.

8.

НЕЙРОГЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ:
Олигодендроциты;
Астроциты;
Эпендимоциты;
Микроглиальные клетки;

9.

ОЛИГОДЕНДРОЦИТЫ
Функции:
Изоляционная (образуют миелиновую
оболочку нейронов);
Иммунная (поглощают микроорганизмы);

10.

АСТРОЦИТЫ
1. Астроциты участвуют в создании гематоэнцефалического
барьера, ограничивающего свободное проникновение
различных соединений из крови.
2. Астроциты участвуют в разрушении ряда медиаторов
ЦНС, их обмене и обеспечении обратного возврата
готовых нейромедиаторов в активно функционирующий
нейрон.
3. Астроциты обеспечивая высокую работоспособность
нейронов, поглощая часть ионов в период активного
функционирования ионов.
4. Астроциты участвуют в регуляции функций организма.
5. Астроциты участвуют в регуляции роста и развития
нейронов, синтезируя ряд факторов, относимым к
регуляторам роста.
6. Иммунная функция.

11.

12.

Эпендимоциты
выстилают желудочки головного мозга и спинномозговой канал;
участвуют в процессах секреции спинномозговой жидкости
Выполняют опорную и разграничительную функцию, принимают
участие в метаболизме мозга
Микроглия
Защитная функция (ФАГОЦИТОЗ - процесс
активного захватывания, поглощения и
переваривания микроорганизмов,
повреждённых клеток, инородных частиц).

13.

Нейрон
Нейрон – это основная структурно- функциональная единица
нервной ткани. Эти клетки способны:
принимать;
обрабатывать:;
кодировать;
передавать;
хранить;
устанавливать контакты с другими клетками;
генерировать биоэлектрические импульсы

14.

Строение нейрона

15.

Виды нейронов
По количеству отростков:
1.Униполярные (один отросток)
2. Биполярные (два отростка) встречаются в основном в
периферических частях зрительной,
слуховой и обонятельной систем ;
3. Псевдоуниполярные – от тела
отходит один отросток, который на
периферии раздваивается
4. Мультиполярные (много
отростков).

16.

Виды нейронов
По выполняемым функциям:
Афферентные (чувствительные, сенсорные,
центростремительные) - несут возбуждение от
рецепторов в ЦНС
Эфферентные (двигательные, мотонейроны,
центробежные) – передают возбуждение из
ЦНс к иннервируемому.
Вставочные (интернейроны)- соединяют
между собой чувствительные и двигательные
нейроны

17.

Свойства нервной ткани:
Возбудимость – способность нервной клетки быстро
отвечать на действие раздражителя процессом возбуждения.
Обязательным признаком возбуждения является изменение
электрического состояния мембраны нейрона. В покое мембрана
снаружи заряжена положительно (+), а изнутри – отрицательно (-),
разница между этими зарядами называется мембранным
потенциалом покоя. При действии достаточно сильного
раздражителя происходит быстрое колебание мембранного
потенциала, называемое потенциалом действия. При этом
мембрана перезаряжается: снаружи возникает отрицательный
заряд (-), а изнутри – положительный (+). Причина возникновения
потенциала действия (в нервной системе его называют нервным
импульсом) – изменение проницаемости мембраны нейрона для
ионов
Na+.
Возникшая
волна
возбуждения
способна
распространяться из одного участка клетки в другой и
проводиться по нервному волокну.

18.

Проводимость нейрона
Способность живой ткани проводить возбуждение.
Проведение возбуждения происходит за счет распространения
нервного импульса, который переходит через синапс на соседние клетки
и может передаваться в любой отдел нервной системы.
Возникший в месте возбуждения ПД вызывает изменение
электрических зарядов в соседнем участке, а те в свою очередь в
следующем, и так по всей цепи нейронов или по отросткам нервной
клетки распространяется волна возбуждения, вызывая новые ПД.
Показателем проводимости является скорость проведения возбуждения
(от 0,5-120 м/с).

19.

Лабильность -
способность возбудимой
ткани воспринимать максимальное количество
потенциалов действия (импульсов) за единицу
времени. Лабильность различных частей нейрона
не одинакова, так лабильность аксона составляет
до 1000-1500 импульсов /сек, межнейронального
контакта – 100-150 импульсов /сек, а сомы –
несколько десятков импульсов /сек.
У детей первого года жизни нервные клетки
обладают низкой возбудимостью и лабильностью.
С возрастом возбудимость, проводимость и
лабильность повышаются.

20.

Классификация нервных волокон:
1. По функциям:
Афферентные волокна- несут информацию от рецепторов в ЦНС;
Эфферентные волокна – несут информацию от ЦНС к
исполнительному органу.
2. В зависимости от области иннервации:
Вегетативные волокна - осуществляют иннервацию внутренних
органов;
Соматические волокна – обеспечивают сокращение скелетных
мышц.
3. По строению:
Безмякотные (немиелинизированные);
Мякотные (миелинизированные)

21.

22.

23.

24.

1. односторонняя передача информации – с пре- на постсинаптическую
мембрану;
2. задержка проведения сигнала, связанная с затратой времени на
выделение, диффузию и рецепцию медиатора, у взрослого она составляет около
0,5 мс, у ребенка время синаптической задержки в 2-3 раза выше, поэтому
реакция детей на раздражители замедлена, а при утомлении время задержки еще
более увеличивается;
3. низкая лабильность, в отличие от нервного волокна, синапс может
передавать не более 100-150 имп/сек, лабильность синапсов у детей ниже – 20-50
имп/сек,
4. высокая чувствительность к химическим веществам, лекарственным
препаратам, так как способ передачи сигнала является химическим и может
подвергаться модификации различным веществами;
5. высокая чувствительность к гипоксии – недостатку кислорода,
обусловлена тем, что передача сигнала требует значительных затрат энергии, при
ослаблении окислительных процессов угнетается работа синапсов. Вот почему в
душном помещении быстро наступает утомление и развивается сонливость.
Функциональное состояние синапсов играет огромную роль в работе нервной
системы.

25.

26.

1. Одностороннее проведение
возбуждения
Одностороннее проведение возбуждения зависит
от строения синапса и гуморальной природы
передачи в нем импульса: медиатор
осуществляющий передачу возбуждения,
выделяется только в предсинаптическом
окончании, а рецепторы, воспринимающие
медиатор,
расположены
на
постсинаптической мембране.

27.

В системе рефлекторной дуги медленнее всего проводится
возбуждение в синапсах ЦНС. В связи с этим центральное время
рефлекса зависит от количества вставочных нейронов. Его величина
связана со сравнительно медленным проведением возбуждения через
последовательно включенные синапсы.
Замедление
проведения
возбуждения
создается
вследствие
относительной длительности осуществляемых в синапсах процессов:
выделение медиатора через пресинаптическую мембрану;
диффузия медиатора через синаптическую щель;
возбуждение постсинаптической мембраны;
возникновение возбуждающего постсинаптического потенциала и его
переход в потенциал действия.
В одном синапсе задержка составляет 0,5 мс, то при прохождении
возбуждения через нервный центр задержка может составить несколько
десятков и даже сотен миллисекунд. У детей время рефлекса значительно
выше, чем у взрослых за счет низкой лабильности синапсов.

28.

Нервные центры способны изменять ритм поступающих к ним
импульсов. Они могут отвечать на одиночные раздражители серией
импульсов или на раздражители небольшой частоты- возникновением более
частых потенциалов действия. В результате ЦНС посылает к рабочему органу
количество импульсов относительно независимое от частоты раздражений.

29.

4. Последействие
Способность сохранять возбуждение после окончания
действия раздражителя, т.е. афферентные импульсы не
поступают, а эфферентные продолжают действовать еще
некоторое время.
Причины:
1. Суммация следовой деполяризации при длительном
возбуждении
2. Циркуляция возбуждения по замкнутым нейронным
цепям

30.

Установлено, что после возбуждения в ответ на ритмическое
раздражение, следующий стимул вызывает больший эффект, или для
поддержания уровню ответной реакции требуется меньшая сила
последующего раздражения. Это явление получило название
«облегчение».
Его можно объяснить тем, что при первых стимулах ритмического
раздражения происходит перемещение пузырьков медиатора ближе к
пресинаптической мембране и при последующим раздражении
медиатор быстрее выделяется в синаптическую щель.

31.

Суммация заключается в том, что слабые по силе
раздражители, не вызывающие видимой реакции при частом
повторении могут суммироваться, создавать надпороговую
силу и вызывать эффект возбуждения. Различают 2 вида
суммациивременную
(последовательную)
и
пространственную.
Временная суммация в синапсах возникает в том случае,
когда по одному и тому же афферентному пути к центрам
поступает несколько подпороговых импульсов.
Пространственная суммация – импульсы приходят
одновременно несколькими афферентными путями к одному
и тому же нейрону.

32.

33.

Нервный центр обладает малой лабильностью и, работая с
максимальной нагрузкой, легко утомляется. Утомление связано с
истощением запасов медиатора, снижением энергетического
потенциала в синаптических окончаниях. Накопление продуктов
обмена веществ в области синапса снижает чувствительности
постсинаптической мембраны к медиатору. Утомляемость нервных
центров детей значительно выше, чем у взрослых из-за низких
резервов медиаторов и недостаточности механизмов их синтеза.
Поэтому смена деятельности на уроке и при подготовке домашних
заданий – активный отдых - позволяет снять нагрузку с интенсивно
работающих нервных центров до того, как в них разовьется
истощение.
Это
обеспечивает
быстрое
восстановление
функциональных свойств синапсов и нервных центров, являясь
профилактикой переутомления.

34.

9.
Высокая чувствительность к
гипоксии
Обусловлена тем, что энергию для своей работы нервные
клетки получают исключительно за счет окислительного
фосфорилирования глюкозы.
Чем более «продвинут» эволюционно отдел ЦНС, тем
меньшее время он может жить без кислорода.
Кора мозга – 5 минут, спинальные нейроны – до 1 часа.

35.

Пластичность позволяет нервным центрам реализовывать
функции, которые ранее им не были присущи. Благодаря
способности нейронов образовывать новые связи эти центры
участвуют в компенсации нарушений других структур ЦНС.
Например, поражения нейронов мозжечка практически
полностью может компенсироваться функциями коры больших
полушарий, а повреждение речевых центров левого полушария
может компенсироваться нейронами правого полушария.
Пластичность нервных центров особенно высока в детском
возрасте, компенсации развиваются легче и без выраженных
последствий, поскольку нервная система ребенка находится в
состоянии развития.

36.

В нейронах осуществляется интенсивный обмен веществ, для чего необходима
энергия и постоянный приток кислорода и глюкозы. Прекращение кровотока в мозге
всего на 10 сек приводит к потере сознания. Особенно чувствительны к недостатку
кислорода клетки коры больших полушарий, после 5-6 минут кислородного голодания
они погибают, что ведет к тяжелым последствиям. Деятельность нервных центров,
прежде всего синапсов, может значительно изменяться под влиянием различных
фармакологических препаратов, компонентов пищи, токсинов и т.п. Стрихнин –
столбнячный токсин – выключает тормозные синапсы и повышает возбудимость
ЦНС, увеличивает тонус скелетных мышц и вызывает судороги вплоть до летального
исхода. Кофеин, содержащийся в чае и кофе, повышает возбудимость нервной
системы, ускоряет реакции на зрительные стимулы. Алкоголь нарушает передачу
возбуждения в синапсах ЦНС, особенно в мозжечке. Эффекты наркотиков также
связаны с их воздействием на работу синапсов. Нервные центры детей особенно
чувствительны к химическим веществам, что требует очень осторожного подхода к
лечению детей фармакологическими препаратами. Прием беременной или кормящей
женщиной алкоголя, наркотиков, а также курение крайне отрицательно сказывается на
развитии нервной системы ребенка, нарушает формирование межнейрональных
контактов и медиаторных систем мозга.

37.

1. Иррадиация возбуждения в ЦНС. Любое возбуждение, придя в ЦНС, охватывает
не только центры данного рефлекса, но и другие участки ЦНС, то есть иррадиирует.
Иррадиация – процесс широкого распространения возбуждения в ЦНС за счет
многочисленных ответвлений чувствительных волокон и мультиполярности вставочных
нейронов. Иррадиация тем шире, чем сильнее и длительнее раздражение. Например,
сильный ожог пальца вызывает кроме отдергивания руки от горячего предмета, еще
интенсивное трясение рукой, отрицательные эмоции, учащение сердцебиения и дыхания,
вскрикивание и т.д. Весь комплекс реакций управляется целым созвездием нервных
центров, которые одновременно пришли в состояние активности в результате иррадиации
возбуждения. Иррадиация возбуждения хорошо выражена у маленьких детей из-за
слабости процесса торможения. Проявлением иррадиации у детей является чрезвычайная
выраженность ориентировочной реакции на новые раздражители. Непроизвольное
внимание детей всегда эмоционально окрашено, сопровождается движениями, смехом,
вегетативными реакциями, что в целом может рассматриваться как избыточный ответ на
действие нового раздражителя. Тем не менее, такая иррадиация возбуждения очень важна
для нервной системы детей. Иррадиация возбуждения при действии новых раздражителей
обеспечивает поддержание состояния активного бодрствования в этом возрасте. Кроме
того, активация одновременно большого количества нервных центров способствует более
полной обработке поступающей информации и замыканию новых связей между нервными
центрами, то есть образованию условных рефлексов.

38.

2. Индукция нервных процессов. Для реализации определенных
рефлексов необходима концентрация возбуждения в определенных
нервных центрах при одновременном торможении других нервных
центров. Это явление называется одновременной отрицательной
индукцией. Концентрацию внимания можно рассматривать как
усиление индукции и ослабление иррадиации. Например, ребенок,
замерев, с упоением слушает интересную сказку, которую ему читает
мама, в этот момент у него возбуждены слуховые центры и центры
понимания речи, а двигательные центры находятся в состоянии
торможения. Но если чтение прекращается на некоторое время, то
прекращается приток сигналов к слуховым центрам, они переходят в
состояние торможения, а двигательные центры активируются, и
ребенок начинает играть. Это последовательная индукция. Процессы
индукционных взаимодействий нервных центров у младших
школьников еще не совершенны из-за слабости возбуждения и
торможения. С возрастом индукционные отношения становятся одним
из мощнейших механизмов координационной деятельности ЦНС.

39.

3. Общий конечный путь или явление конвергенции. Этот принцип имеет
анатомические основы. Достоверно известно, что количество чувствительных
нейронов, приносящих возбуждение в ЦНС в 5 раз больше, чем двигательных. В
случае одновременной активации нескольких афферентных путей нервный центр
будет реагировать на более сильное раздражение, так как в борьбе за общий
конечный путь побеждает тот стимул, который имеет для организма на данный
момент наибольшее биологическое значение.
4. Принцип реципрокного взаимодействия. Это вид функциональной связи
между центрами-антагонистами. Например, когда мы вызываем коленный рефлекс,
возбуждаются центры мышц-разгибателей, но при этом центры мышц-сгибателей
тормозятся, что позволяется осуществиться разгибанию ноги в коленном суставе.
Реципрокные отношения между центрами встречаются широко. Так, при
возбуждении центра глотания тормозится центр жевания и центр вдоха,
возбуждение центра вдоха тормозит центр выдоха.
5. Принцип обратной связи. Об обратной связи упоминалось выше, в части,
посвященной принципу рефлекторного кольца. Обратная связь – это управление
рабочими органами или подчиненными нервными центрами с помощью импульсов,
поступающих от них. Обратная связь делает прямую связь (прямое управление
органом или центром путем посылки к ним импульсов-команд) более совершенной.
При нарушении обратной связи становится невозможной саморегуляция функций.
Становление обратных связей можно наблюдать на примере совершенствования
координации движений у ребенка.

40.

6. ПРИНЦИН ДОМИНАНТЫ
Был открыт А.А. Ухтомским в 1923 году, и как показало дальнейшее развитие науки, этот принцип нервной
деятельности чрезвычайно важен для выживания организма, обеспечения адаптивных процессов, трудно переоценить
его значение в процессе обучения и воспитания детей. Речь идет о том, что среди рефлекторных реакций, которые
могут быть выполнены в данный момент, имеются рефлексы, реализация которых имеет для организма наибольшее
значение. В ЦНС всегда активно множество нервных центров, но среди них на каждый момент есть один – главный,
то есть доминирующий. Доминанта – господствующий очаг возбуждения в ЦНС, который определяет и направляет
текущую деятельность организма. Доминантный очаг возбуждения может состоять из одного нервного центра
(например, на момент глотания пищи – это центр глотания), либо представлять собой целое «созвездие» нервных
центров, работающих в едином ритме. Доминантный очаг обладает рядом свойств: 1) высокая возбудимость, 2)
инерционность, 3) стойкость, 4) способность тормозить другие нервные центры-конкуренты, 5) способность
притягивать к себе возбуждение от других рефлексогенных зон и усиливаться за счет этого. Доминанты бывают
биологическими (связаны с поддержанием гомеостаза), половые (связаны с размножением организма), социальные
(связаны с необходимостью удовлетворения социальных потребностей и реализацией своих жизненных планов и
потенциалов). Возникновение доминантных очагов происходит под влиянием нервных импульсов, поступающих от
определенных рефлексогенных зон, под влияние гормонального фона. Значение доминантного очага в ЦНС
заключается в том, что из множества сигналов организм выбирает наиболее значимые и формирует на их основе
ответные реакции, которые приносят ему полезные результаты. Благодаря доминанте человека способен
сосредоточить внимание на определенном объекте и целенаправленно выполнять умственную и физическую работу.
Доминантные очаги у ребенка первых лет жизни возникают быстрее и легче, чем у взрослого из-за особой
выраженности ориентировочного рефлекса на новизну (рефлекс «Что такое?»). Однако, эти очаги неустойчивы и
быстро затухают из-за слабости возбудительного процесса. У ребенка 1-3 лет работают механизмы непроизвольного
внимания, которое неустойчиво: новые раздражители легко вызывают новую доминанту. Способность ребенка
концентрироваться на интересующем его объекте виде деятельности является показателем развития ЦНС. В возрасте
3-5 лет сила нервных процессов повышается, ребенок в состоянии заниматься интересующим его видом деятельности
(прежде всего - игрой) до 30 минут и более. В 6-7 лет ребенок должен увлеченно играть в одну игру не менее 1 часа не
отвлекаясь, тогда он будет способен в школе сконцентрировать внимание хотя бы на 15-20 минут. Если ребенок часто
отвлекается, рассеян, хватая и бросая игрушки, не знает, на чем остановиться, то это явный признак замедленного
развития ЦНС.

41.

7. Принцип субординации. Это подчинение нижележащих
отделов ЦНС вышележащим. Например, пирамидные клетки коры
больших полушарий управляют активностью мотонейронов
спинного мозга. В процессе эволюции наблюдается тенденция к
возрастанию роли вышележащих отделов ЦНС, прежде всего коры
больших полушарий, в анализе и регуляции практически всех
рефлексов – кортиколизация функций. Так, у амфибий управление
локомоциями (ходьбой, бегом, прыжками) осуществляет ствол
головного мозга, и удаление больших полушарий их не изменяет. У
человека и приматов приводит к потере не только локомоций, но
даже элементарных выпрямительных рефлексов.
В процессе онтогенеза происходит совершенствование
координационной деятельности нервной системы за счет усиления
процессов торможения, увеличения количества и совершенствования
качества межнейрональных связей. Координационные механизмы
достигают своего совершенства только к 18-20 годам.