Физиология нервной системы и сенсорных систем

1. ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Медико-биологические основы
безопасности
Лекция № 3
ФИЗИОЛОГИЯ
НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ и
СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
лектор - к.м.н., доцент Емельянов В.В.
20.01.2025 г.

2. РАЗДЕЛ I АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

3. ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

1. Обработка информации, поступающей
от органов чувств.
2. Управление произвольной мышечной
деятельностью.
3. Регуляция функций внутренних
органов.
4. Основа формирования психики
человека.

4. АНАТОМИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

НЕРВНАЯ
СИСТЕМА
ЦЕНТРАЛЬНАЯ
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ
ГОЛОВНОЙ МОЗГ
НЕРВЫ
СПИННОЙ МОЗГ
НЕРВНЫЕ
СПЛЕТЕНИЯ
НЕРВНЫЕ
УЗЛЫ
НЕРВНЫЕ
ОКОНЧАНИЯ

5. ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ НЕРВЫ

ГОЛОВНОЙ И
СПИННОЙ
МОЗГ

6. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ДЕЛЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

НЕРВНАЯ
СИСТЕМА
СОМАТИЧЕСКАЯ
ВЕГЕТАТИВНАЯ
МЫШЦЫ
СИМПАТИЧЕСКИЙ
ОТДЕЛ
ОРГАНЫ ЧУВСТВ
ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЙ
ОТДЕЛ

7. ФУНКЦИИ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ОРГАН
ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ
СИМПАТИЧЕСКАЯ
ГЛАЗ
СУЖЕНИЕ ЗРАЧКА
РАСШИРЕНИЕ ЗРАЧКА
КОЖА
-
СУЖЕНИЕ СОСУДОВ
СЕРДЦЕ
СНИЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ И СИЛЫ
СОКРАЩЕНИЙ
УВЕЛИЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ И СИЛЫ
СОКРАЩЕНИЙ
АРТЕРИИ
МЫШЦ
-
РАСШИРЕНИЕ
БРОНХИ
СУЖЕНИЕ,
УСИЛЕНИЕ СЕКРЕЦИИ СЛИЗИ
РАСШИРЕНИЕ,
СНИЖЕНИЕ СЕКРЕЦИИ СЛИЗИ
УСИЛЕНИЕ МОТОРИКИ И СЕКРЕЦИИ
ОСЛАБЛЕНИЕ МОТОРИКИ И СЕКРЕЦИИ
МУЖСКИЕ
ПОЛОВЫЕ
ОРГАНЫ
ЭРЕКЦИЯ
ЭЯКУЛЯЦИЯ
ЖЕНСКИЕ
ПОЛОВЫЕ
ОРГАНЫ
СОКРАЩЕНИЕ МАТКИ
РАССЛАБЛЕНИЕ МАТКИ
ОБМЕН
ВЕЩЕСТВ
-
СТИМУЛЯЦИЯ РАСПАДА ЖИРА И
ГЛИКОГЕНА
ЖКТ

8. НЕЙРОН – СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

9. НА ПОПЕРЕЧНОМ СРЕЗЕ СТРУКТУР НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ РАЗЛИЧАЮТ

СЕРОЕ ВЕЩЕСТВО:
БЕЛОЕ ВЕЩЕСТВО:
• ТЕЛА И ДЕНДРИТЫ
НЕЙРОНОВ
• АКСОНЫ
НЕЙРОНОВ

10. Луиджи Гальвани (1737 - 1798)

СИНАПС – СПОСОБ КОНТАКТА ДВУХ
НЕЙРОНОВ
СИНАПТИЧЕСКИЙ
ПУЗЫРЕК
ВЫХОД НЕЙРОМЕДИАТОРА
В СИНАПТИЧЕСКУЮ ЩЕЛЬ
ФОРМИРОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ НА
ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ

11. НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС ВОЗНИКАЕТ В РЕЗУЛЬТАТЕ ТРАНСПОРТА ИОНОВ ПО КАНАЛАМ В МЕМБРАНЕ НЕЙРОНА

ВАЖНЕЙШИЕ
НЕЙРОМЕДИАТОРЫ
• НОРАДРЕНАЛИН
• ДОФАМИН
• СЕРОТОНИН
• АЦЕТИЛХОЛИН
• γ-АМИНОМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА
• ПЕПТИДЫ

12. ПРИРОДА НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА

СПИННОЙ
МОЗГ
ОТДЕЛЫ:
ШЕЙНЫЙ,
ГРУДНОЙ,
ПОЯСНИЧНЫЙ,
КРЕСТЦОВЫЙ

13. СИНАПС – СПОСОБ КОНТАКТА ДВУХ НЕЙРОНОВ

Сегментарное строение
спинного мозга

14. ВАЖНЕЙШИЕ НЕЙРОМЕДИАТОРЫ

СПИННОЙ МОЗГ

15. СПИННОЙ МОЗГ

И.М. Сеченов
(1829 – 1905)
СФОРМИРОВАЛ
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
О РЕФЛЕКСЕ КАК
О ГЛАВНОЙ
ФОРМЕ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
НЕРВНОЙ
СИСТЕМЫ

16. Сегментарное строение спинного мозга

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА
1. РЕЦЕПТОР
2. АФФЕРЕНТНЫЙ
НЕЙРОН
3. СПИННОЙ МОЗГ
4. ЭФФЕРЕНТНЫЙ
НЕЙРОН
5. РАБОЧИЙ ОРГАН
6. ВСТАВОЧНЫЙ
НЕЙРОН
7. СИНАПС

17. СПИННОЙ МОЗГ

18. И.М. Сеченов (1829 – 1905)

19. РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

ГОЛОВНОЙ МОЗГ
Мозг человека является наиболее высокоорганизованной
материей на планете Земля, и все органы и системы,
составляющие организм, имеют главную цель –
оптимально обслужить эту материю.
Академик РАН А.А. Скоромец

20.

СТРОЕНИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА
ГОЛОВНОЙ МОЗГ
ПОЛУШАРИЯ
СТВОЛ
КОРА
ПРОДОЛГОВАТЫЙ
МОЗГ
БЕЛОЕ ВЕЩЕСТВО
МОСТ
БАЗАЛЬНЫЕ ЯДРА
СРЕДНИЙ МОЗГ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
МОЗГ
МОЗЖЕЧОК

21.

БОЛЬШИЕ
ПОЛУШАРИЯ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
МОЗГ
СРЕДНИЙ МОЗГ
МОСТ
ПРОДОЛГОВАТЫЙ
МОЗГ
МОЗЖЕЧОК

22. ГОЛОВНОЙ МОЗГ

МОСТ
СРЕДНИЙ МОЗГ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
МОЗГ:
ТАЛАМУС,
ГИПОТАЛАМУС,
МЕТАТАЛАМУС,
ЭПИТАЛАМУС
МОЗЖЕЧОК
СЕРОЕ ВЕЩЕСТВО – ЯДРА, БЕЛОЕ
ВЕЩЕСТВО – ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ
ПРОДОЛГОВАТЫЙ
МОЗГ
СТРОЕНИЕ
ОТДЕЛ
ТО
ЖЕ +
КОРА
ФУНКЦИИ
РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ, ДЫХАТЕЛЬНОЙ И
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ
ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ОТ
ОРГАНА СЛУХА
ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ОТ
ОРГАНА ЗРЕНИЯ, РЕГУЛЯЦИЯ ПОЗЫ ТЕЛА И
ПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ
ВЫСШИЙ ПОДКОРКОВЫЙ ЦЕНТР
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, ВЕГЕТАТИВНЫЙ ЦЕНТР,
РЕГУЛЯЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭНДОКРИННОЙ
СИСТЕМЫ И ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
КОНТРОЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ
ДВИЖЕНИЙ, МЫШЕЧНОГО ТОНУСА И
РАВНОВЕСИЯ ТЕЛА

23. СТРОЕНИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА

БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ

24.

ЗОНЫ КОРЫ БОЛЬШИХ
ПОЛУШАРИЙ

25.

Раздел II.
СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ
(АНАЛИЗАТОРЫ)
• это совокупность образований,
обеспечивающих восприятие
раздражителей внешней и внутренней
среды.
• Внешние раздражения
воспринимаются кожей и органами
чувств (зрения, слуха, равновесия,
обоняния, вкуса).

26. БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ

ЗВЕНЬЯ
СЕНСОРНЫХ
СИСТЕМ
ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ
(РЕЦЕПТОР)
ПРОВОДНИКОВОЕ
(НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА)
ЦЕНТРАЛЬНОЕ
(УЧАСТОК КОРЫ)
воспринимает
сигналы внешней
или внутренней
среды и
преобразует их в
нервный импульс
проведение
нервного импульса
по цепи нейронов
от рецептора в кору
больших
полушарий
опознавание
объекта, выбор
или разработка
ответной реакции
организма

27. ЗОНЫ КОРЫ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

РЕЦЕПТОРЫ
ЭКСТЕРО
СВЕТ
ЗВУК
ТЕРМО
МЕХАНО
ХЕМО
ИНТЕРО
-
-
ТЕРМО
МЕХАНО
ХЕМО

28. Раздел II. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ (АНАЛИЗАТОРЫ)

ПРОВОДЯЩИЙ ПУТЬ
• Всегда не менее 2 нейронов
(афферентный и вставочный)
• Переключение с 1 на 2 нейрон в
подкорковом центре
чувствительности (таламус)

29.

ЦЕНТРАЛЬНОЕ ЗВЕНО

30. РЕЦЕПТОРЫ

ОБЩИЕ СВОЙСТВА
АНАЛИЗАТОРОВ
1. Чрезвычайно высокая чувствительность к
адекватным раздражителям.
2. Обладают контрастной чувствительностью.
3. Адаптация к интенсивности раздражителя.
4. Наличие размерности (модальности)
ощущения.
5. Наличие инерции ощущения.
6. Тренируемость.
7. Постоянное взаимодействие.

31. ПРОВОДЯЩИЙ ПУТЬ

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

32. ЦЕНТРАЛЬНОЕ ЗВЕНО

ОБОЛОЧКИ
ГЛАЗНОГО
ЯБЛОКА
НАРУЖНАЯ
(ФИБРОЗНАЯ)
СКЛЕРА
РОГОВИЦА
СРЕДНЯЯ
(СОСУДИСТАЯ)
СОБСТВЕННО
СОСУДИСТАЯ
ОБОЛОЧКА
РАДУЖКА
ВНУТРЕННЯЯ
(СЕТЧАТКА)
РЕСНИЧНОЕ
ТЕЛО

33. ОБЩИЕ СВОЙСТВА АНАЛИЗАТОРОВ

Орган зрения ГЛАЗ

34. ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Специальная гладкая мышца

35.

Радужка

36. Орган зрения - ГЛАЗ

Вспомогательный аппарат глаза:
ВЕКИ
СЛЕЗНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
И ПРОТОКИ

37.

С позиций физиологии в
органе зрения различают …
• Светопроводящий аппарат
• Световоспринимающий аппарат
• Вспомогательный аппарат

38. Радужка

Светопроводящий аппарат
(оптическая система глаза)
Светопреломляющий аппарат
• Роговица
• Водянистая влага
(заполняет
пространство между роговицей и хрусталиком)
• Хрусталик
• Стекловидное тело (находится между
хрусталиком и сетчаткой)
Аккомодационный аппарат
• Хрусталик
• Ресничное тело
• Радужка и зрачок

39. Вспомогательный аппарат глаза:

АККОМОДАЦИЯ – приспособление
глаза для четкого видения далеко и
близко расположенных предметов

40. С позиций физиологии в органе зрения различают …

41. Светопроводящий аппарат (оптическая система глаза)

ЗРАЧКОВЫЙ РЕФЛЕКС – регулирует
величину светового потока, падающего на сетчатку

42. АККОМОДАЦИЯ – приспособление глаза для четкого видения далеко и близко расположенных предметов

Вспомогательный аппарат
глаза: глазные мышцы
Верхняя прямая мышца
Верхняя косая мышца
Наружная прямая мышца
Внутренняя прямая мышца
Нижняя прямая мышца
Нижняя косая мышца

43.

4 ТИПА ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗ:
1. САККАДЫ
2. ПЛАВНЫЕ СЛЕДЯЩИЕ
ДВИЖЕНИЯ
3. КОНВЕРГЕНЦИЯ И
ДИВЕРГЕНЦИЯ
4. ВЕСТИБУЛЯРНЫЕ
ДВИЖЕНИЯ
КОНВЕРГЕНЦИЯ – сведение зрительных
осей глаз при уменьшении расстояния до предмета

44. ЗРАЧКОВЫЙ РЕФЛЕКС – регулирует величину светового потока, падающего на сетчатку

Важным условием нормального зрения является взаимодействие двух
глаз, т. е. способность видеть двумя глазами одновременно, при этом
воспринимая рассматриваемый объект как единое целое. Эта
зрительная способность называется бинокулярным зрением. Оно
позволяет получать объемное изображение предметов и определять их
относительное расстояние от наблюдателя.
Два отдельных плоских изображения, получаемых правым и левым
глазом, в корковом зрительном центре «сливаются» в одно, и
формируют понятия стереоскопичности изображения.

45. Вспомогательный аппарат глаза: глазные мышцы

Отделы сетчатки вокруг жёлтого пятна обеспечивают периферическое,
или боковое, зрение, при котором форма предмета воспринимается
менее четко. Поэтому, если центральное зрение дает возможность
рассматривать мелкие детали и опознавать предметы, то
периферическое
зрение
является
очень
важной
функцией,
расширяющей возможности свободной ориентации в пространстве. Оно
определяется полем зрения, которое охватывается одновременно
фиксированным глазом. Без периферического зрения человек
практически слеп, он не может передвигаться без посторонней помощи.

46. КОНВЕРГЕНЦИЯ – сведение зрительных осей глаз при уменьшении расстояния до предмета

47.

Световоспринимающий
аппарат глаза - сетчатка
КЛЕТКИ СЕТЧАТКИ
Зрачок
Сетчатка
Палочки
Колбочки
λ = 570 нм
λ = 535 нм
λ = 445 нм

48.

Трехкомпонентная теория
цветового зрения
Т. Юнга – Г. Гельмгольца
• Цвета можно смешивать;
• Три морфологических
типа фоторецепторов;
• Три фотопигмента колбочек:
эритролаб, хлоролаб, цианолаб
( W.Marx, 1964) ;
• Три кривые чувствительности
(Д. Уолд, Пол Браун в
Гарварде и Э. Мак-Никол,
У. Маркс, 1959);
• Три формы патологии
цветового зрения

49.

ПРОВОДЯЩИЙ ПУТЬ
ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

50. Световоспринимающий аппарат глаза - сетчатка

АНОМАЛИИ РЕФРАКЦИИ
БЛИЗОРУКОСТЬ (МИОПИЯ)
ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ (ГИПЕРМЕТРОПИЯ)

51. Трехкомпонентная теория цветового зрения Т. Юнга – Г. Гельмгольца

Слуховой анализатор
Периферическое звено
– орган слуха (ухо);
Проводниковое звено –
слуховой нерв;
Центральное звено –
слуховая зона
височной доли коры
больших полушарий

52. ПРОВОДЯЩИЙ ПУТЬ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Звук
УЛЬТРАЗВУК
ИНФРАЗВУК
16 Гц
ИНТЕНСИВНОСТЬ (Вт/м2)
ЧАСТОТА
(Гц)
20000 Гц
ГРОМКОСТЬ (дБ)
ВЫСОТА ТОНА
Ощущение громкости связано логарифмической зависимостью с
истинной интенсивностью звука.
1 бел (10 дБ) = lg I/I0, т.е. соответствует увеличению интенсивности
звука в 10 раз относительно исходного (порогового) значения
Контрастная чувствительность слухового анализатора – 1 дБ

53. АНОМАЛИИ РЕФРАКЦИИ

Уровень
громкости, дБ
Интенсивность,
Вт/м2
Порог
слышимости
0
0,000001
Спокойное
дыхание
10
0,00001
Бытовой шум
40
0,01
Разговор
60
1
Уличный шум
80
100
Гром
110
100000
Болевой порог
120
1000000
Звук

54. Слуховой анализатор

55. Звук

ОРГАН СЛУХА
НАРУЖНОЕ УХО
ушная раковина, наружный
слуховой проход,барабанная перепонка
СРЕДНЕЕ УХО
Улавливает и
проводит звук
Проводит и
усиливает звук
барабанная полость,
слуховые косточки, слуховая труба
ВНУТРЕННЕЕ УХО
улитка
Восприятие
звука

56.

Строение уха человека

57.

Улавливание, проведение и
восприятие звука

58.

Костный лабиринт
внутреннего уха

59. Строение уха человека

Кортиев орган
Улитка

60. Улавливание, проведение и восприятие звука

Теория Бекеши («бегущей волны»)
• Жидкости лабиринта играют главную роль в осуществлении слуховой
функции
• Движение стремени смещение перилимфы вестибулярной лестницы
давление на базилярную мембрану выгибание ее книзу смещение
перилимфы барабанной лестницы и выпячивание мембраны круглого окна
эластичная мембрана возвращается в исходное положение толкает при этом
перилимфу от основания улитки к ее верхушке базилярная мембрана
выгибается кверху
• в базилярной мембране возникает волна, пробегающая по всей ее длине.

61. Костный лабиринт внутреннего уха

Теория Бекеши
• Локализация очага максимального возбуждения в
области базилярной мембраны зависит от длины
звуковой волны.
• Высокие звуки короткие волны затухают
вблизи окна преддверия.
• Низкие звуки длинные волны затихают у
верхушки улитки.
• В месте нахождения максимального изгиба
базилярной мембраны находится и участок,
который реагирует на звук данной частоты.

62. Кортиев орган Улитка

БИНАУРАЛЬНЫЙ
СЛУХ
способность человека и животных
определять
направление
источника
звука
(пространственный
слух,
ототопика), благодаря различиям в
параметрах звуковых волн (разность
фаз
и
разная
интенсивность),
приходящих на разные уши.
Обеспечивается не только наличием
двух
органов
слуха,
но
и
взаимодействием
афферентной
импульсации от них на уровне нервных
центров головного мозга