Принципы координационной деятельности центральной нервной системы

1. Принципы координационной деятельности центральной нервной системы

• Координация
обеспечивается
избирательным
возбуждением одних центров и торможением
других.
• Координация – это объединение рефлекторной
деятельности
ЦНС
в
единое
целое,
что
обеспечивает реализацию всех функций организма.

2. Принцип общего конечного пути

• Импульсы, приходящие в ЦНС по разным
афферентным волокнам, могут сходиться к
одним и тем же вставочным, или эфферентным,
нейронам.
• Один и тот же мотонейрон может возбуждаться
импульсами,
приходящими
от
различных
рецепторов (зрительных, слуховых, тактильных),
т. е. участвовать во многих рефлекторных
реакциях (включаются различные рефлекторные
дуги).
• В какой рефлекторный акт будут вовлечены
мотонейроны зависит от характера раздражений
и от функционального состояния организма

3. Принцип доминанты

• В каждый данный момент жизни возникает
определяющий (доминантный) очаг возбуждения,
подчиняющий себе деятельность всей нервной
системы
и
определяющий
характер
приспособительной реакции.
• создаются условия для формирования определенной
реакции организма на раздражитель, имеющий
наибольшее
биологическое
значение,
т.
е.
удовлетворяющий жизненно важную потребность.
• В
естественных
условиях
существования
доминирующее возбуждение может охватывать
целые системы рефлексов, в результате возникает
пищевая, оборонительная, половая и другие формы
деятельности.

4.

5. Доминантный центр возбуждения

обладает рядом свойств:
1. для
его
нейронов
характерна
высокая
возбудимость, что способствует конвергенции к
ним возбуждений из других центров;
2. его
нейроны
способны
приходящие возбуждения;
суммировать
3. возбуждение характеризуется стойкостью и
инертностью, т. е. способностью сохраняться
даже
тогда,
когда
стимул,
вызвавший
образование доминанты, прекратил действие

6. Принцип обратной связи

• Обратная
связь
позволяет
соотнести
выраженность изменений параметров системы с
ее работой.
• Связь выхода системы с ее входом с +
коэффициентом
усиления
называется
положительной обратной связью, а с коэффициентом – отрицательной обратной
связью. Положительная обратная связь в
основном
характерна
для
патологических
ситуаций.
• Отрицательная обратная связь обеспечивает
устойчивость
системы
(ее
способность
возвращаться к исходному состоянию после
прекращения влияния возмущающих факторов)

7.

8. Принцип компенсации функций

• ЦНС
обладает
огромной
компенсаторной
способностью, т. е может восстанавливать
некоторые функции даже после разрушения
значительней части нейронов, образующих
нервный центр.
• При повреждении отдельных центров их функции
могут перейти к другим структурам мозга, что
осуществляется при обязательном участии коры
больших полушарий

9. Работа нервной клетки

10.

11.

• Центр процеccoв синтеза в нервной клетке –
ее тело (сома), которое содержит ядро,
рибосомы, эндоплазматический ретикулум и др.
органеллы, здесь синтезируются медиаторы и
клеточные белки.
• При разрушении сомы дегенерирует вся клетка,
включая аксон и дендриты.
• Специфической функцией аксона является
проведение
нервных
импульсов,
которые
возникают в результате небольших изменений
проницаемости мембраны аксона и проходят по
всей длине аксона.

12.

• Аксоны
чувствительных
(сенсорных)
нейронов
передают
информацию
от
расположенных на периферии рецепторов к
ЦНС.
• Ближе к окончанию аксон ветвится и образует
кисточку из конечных ветвей (терминалей).

13.

• Терминаль образует специализированный контакт
(синапс) с нервной, мышечной или железистой
клеткой.
Функция
синапса
заключается
в
односторонней передаче информации от клетки к
клетке.
• к окончанию аксона приходит нервный импульс, в
нем
секретируется
небольшое
количество
нейромедиатора, который высвобождается из
окончания и связывается с рецепторами мембраны
постсинаптического
нейрона,
изменяя
ее
проницаемость.
• в результате этого синаптический потенциал может
быть возбуждающим или тормозным.

14.

• В активном состоянии каждая терминаль
высвобождает медиатор, вызывающий местное
изменение проницаемости, мембраны дендрита,
т. е. изменение ее электрического потенциала.
• Возбуждающие
и
тормозные
потенциалы
передаются к начальному сегменту аксона.

15. Рефлекторный принцип регуляции

• Основной
формой
деятельности
ЦНС
является рефлекс.
• Рефлекс – это ответная реакция организма на
раздражение рецепторов, осуществляемая при
участии ЦНС.

16. Классификация рефлексов

По расположению рецепторов:
• экстерорецептивные
(вызываемые
раздражением рецепторов, расположенных на
внешней поверхности тела);
• интерорецептивные
(вызываемые
раздражением рецепторов внутренних органов
и сосудов);
• проприорецептивные (возникающие при
раздражении рецепторов, находящихся в
мышцах, сухожилиях и связках).

17. Рефлекторная дуга

Структурной
основой
рефлекса,
его
материальным
субстратом
является
рефлекторная дуга – нейронная цепь, по
которой проходит нервный импульс от рецептора
к исполнительному органу (мышце, железе).

18.

В состав рефлекторной дуги входят:
1) воспринимающий раздражение рецептор:
2) чувствительное
(афферентное)
волокно
(аксон
чувствительного
нейрона),
по
которому возбуждение передается в ЦНС;
3) нервный центр, в который входят один или
несколько вставочных нейронов;
4) эфферентное
нервное
волокно
(аксон
эфферентного
нейрона),
по
которому
возбуждение направляется к органу.

19. Нервные центры

• это функциональное объединение нейронов,
обеспечивающее осуществление рефлекса
или регуляцию какой-либо определенной
функции.
• Нейроны, входящие в нервный центр,
обычно находятся в одном отделе ЦНС, но
могут располагаться и в нескольких.
• Центр дыхания располагается в средней
трети
продолговатого
мозга,
центр
мочеиспускания – в крестцовом, центр
коленного рефлекса – в поясничном отделе
спинного мозга.

20. Суммация возбуждений (или торможения).

• Нервные
центры
могут
суммировать
афферентные импульсы, что проявляется в
усилении рефлекса при увеличении частоты
раздражений или числа раздражаемых
рецепторов. Существует два вида суммации:
временная и пространственная.

21. Временная суммация

Если импульсы приходят к нейрону по одному
и тому же пути через один синапс с коротким
интервалом, то происходит суммирование на
постсинаптической мембране.

22.

23.

• Пространственная суммация связана с
суммированием
возбуждающих
постсинаптических
сигналов,
возникающих одновременно в разных
синапсах одного нейрона

24. Пространственная суммация

Активация двух входов
происходит
одновременно
События суммируются
и
происходит
генерация потенциала
действия в аксоне

25. Анализаторы человека

АНАЛИЗАТОРЫ ЧЕЛОВЕКА

26. Функциональная схема анализатора (по И.П.Павлову)

Внешние сигналы рецептор нервные связи
головной мозг
Периферическая
часть
(рецепторы)
проводниковая
часть
центральная
часть

27. Устройство и схема работы анализатора

И
Н
Ф
О
Р
М
А
Ц
И
Я
Рецептор
Кодирование
информации
в нервных
импульсах
МО
Я
ПП
Рецептор
воспринимает
информацию, которая кодируется в
нервных импульсах и по проводящим
путям (ПП) передаётся через мозговое
окончание (МО) на ядро анализатора
(Я). Реакция человека и принятие
решений носит характер безусловного
(БР) или условного (УР) рефлекса.
Реакция
человека
БР
УР

28. Характеристики анализаторов.

1. Чувствительность рецептора
2. Верхний и нижний абсолютные пороги
чувствительности.
3. Диапазон чувствительности,
расположенный между порогами.
4. Дифференциальный порог
чувствительности
5. Латентный период - время от начала
воздействия раздражителя до появления
ощущения.

29. Дробь Вебера

Степень восприятия оценивается относительной величиной
интенсивности раздражителя, что характеризуется дробью
Вебера:
I
const
I0
где
ΔI - приращение интенсивности раздражителя;
I0 - первоначальная интенсивность.
Например, если горит 10 ламп, то добавление одной вызывает едва заметное
изменение освещённости. Однако, если зажжено 100 ламп, то чтобы получить
изменение освещённости, надо добавить уже 10 ламп. Считая, что количество ламп
пропорционально силе света, это рассуждение можно выразить дробью:
1/10=10/100=100/1000=0,1.

30. Психофизиологический закон Вебера-Фехнера

Величина ощущения изменяется медленнее, чем сила
раздражителя.
Закон Вебера-Фехнера связывает уровень ощущения L и
силу (интенсивность) раздражителя I.
Уровень ощущения L пропорционален логарифму
относительной величины интенсивности I раздражителя.
I
L K lg
C ,
I0
где I0 - интенсивность на нижнем пороге чувствительности;
К и С - некоторые константы.

31. Графическая зависимость ощущения от силы раздражителя

Зависимость ощущения от силы раздражителя
для многих
анализаторов
представляет
собой
функцию
близкую
к
логарифмической, а для болевого анализатора линейную функцию.
Y
Y=KX
О
щ
у
щ
е
н
и
е
Y = lg X
Х
Сила раздражителя
Рис. 13

32. Выводы из закона Вебера-Фехнера

Выводы из закона ВебераФехнера
1
В диапазоне работы анализатора степень
чувствительности определяется относительной
величиной то есть, отношением интенсивности к
интенсивности на нижнем пороге чувствительности.
2
Чувствительность анализатора возрастает при слабых
раздражителях и автоматически загрубляется при
действии мощных раздражителей; этим
обеспечивается самозащита анализатора и человека.
Закон Вебера-Фехнера только в первом приближении
моделирует сложный физиологический процесс ощущений.

33. Классификация анализаторов

Внешние: зрительный, слуховой, тактильный,
температурный, обонятельный, вкусовой.
Внутренние (висцеральные)
анализаторы.
Анализаторы положения тела:
кинестетический и вестибулярный анализаторы.
Анализатор боли.

34. Зрительный анализатор

С помощью зрения человек получает 80% информации, поступающей из окружающей
среды. Человеческий глаз преобразует энергию оптических излучений в зрительное
ощущение. Воспринимается видимая часть оптического участка спектра электромагнитных
колебаний с длиной волны 380 - 780нм. Глаз непосредственно реагирует на яркость и
избирательно на спектральный состав падающего потока излучения. Равные по световой
мощности лучистые потоки, различающиеся друг от друга длиной волны излучения
(цветом), вызывают в глазу неодинаковые по интенсивности излучения , что
характеризуется кривой видности света.
Относительная
спектральная
чувствительность
глаза
Кλ
равна
отношению
чувствительности глаза к однородному излучению с длиной волны λ - qλ к максимальному
её значению для излучения с длиной волны 555 нм qmax. при жёлто-зелёном излучении.
K q / qmax .

35. Кривая видности света

q
К
q max .
Ф
С
Г
З
Ж
О
К
цвет
1
0,5
λ, нм
400
500
600
700
По мере приближения к границам видимого спектра
чувствительность глаза падает, а наиболее видимым
при дневном зрении является жёлто-зелёное
излучение.

36.

Слуховой анализатор
Слуховая система человека включает наружное,
среднее и внутреннее ухо, слуховой нерв и
центральные слуховые пути.
Колебания барабанной перепонки передаются во
внутреннее ухо, где звук воздействует на
чувствительные нервные окончания, реагирующие,
каждое на колебания определённой частоты.
Механические колебания преобразуются в органе
слуха в электрические потенциалы.

37.

Основными параметрами звуковых волн являются
интенсивность и частота колебаний, которые
субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются
как громкость и высота тона. По частоте область
слуховых ощущений лежит от 20 до 20000 Гц.

38. Зона слышимости звука

L, дБ
р, Па
2
140
2*102
Зона
слышимости
звука
0
2*10-5
Рис. 12
1
f, Гц
0
1000
20000
Порог слышимости (1) зависит от частоты, а порог болевого ощущения (2)
имеет слабую частотную зависимость. Уровень звука на пороге слышимости
равен 0дБ при звуковом давлении 2*10-5 Па, а на пороге болевого ощущения
140дБ при звуковом давлении 2*102 Па. Область, расположенная между
порогами, называется зоной слышимости звука.

39. Температурная чувствительность

При восприятии кожей температуры работают два вида
рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие - только
на тепло. Физиологическим нулём называется собственная
температура данной области кожи. Она отличается от
контрольной температуры тела человека.

40.

Болевая чувствительность
В любом анализаторе могут возникать болевые ощущения.
Однако в коже есть свободные нервные окончания, которые
являются специализированными болевыми рецепторами.
Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы и,
в первую очередь, рефлекс удаления от раздражителя. Боль,
являясь сигналом опасности, мобилизует организм на
борьбу за самосохранение.

41.

42.

43. Тактильная чувствительность

Тактильный
анализатор
воспринимает
ощущения,
возникающие при действии на кожу механических стимулов
(прикосновение,
давление).
Порог
тактильной
чувствительности определяется по минимальному давлению
предмета на поверхность кожи, которое производит едва
заметное ощущение прикосновения. Для кончиков пальцев
эта величина составляет 3 г/мм2. Особенностью тактильного
анализатора является быстрое развитие адаптации.

44.

Органическая чувствительность
Мозг человека получает информацию не только из
окружающей среды, но и от самого организма.
Чувствительные нервные аппараты имеются во всех
внутренних органах, где под влиянием внешних
условий
возникают
ощущения,
называемые
органической чувствительностью.