Тема: Основные закономерности функционирования головного и спинного мозга. Физиология сенсорных систем

2. Цель: познакомить студентов с функцией разных отделов спинного и головного мозга, дать четкое представление о строении и функциях анализаторов.

3. Тезисы лекции:

Основой интегративной деятельности ЦНС является два взаимосвязанных процесса: возбуждение и торможение.

Распространение возбуждения в ЦНС имеет ряд особенностей. Благодаря наличию синаптических связей между нейронами возбуждение распространяется только в одну сторону — от рецептора через вставочные нейроны к эффектору. Суммация возбуждения в нервных центрах обеспечивает развитие физиологической реакции даже в том случае, если сила одиночных возбуждающих воздействий значительно ниже пороговой, но временное и пространственное сложение серии таких импульсов вызывает возбуждение эффекторной клетки. Способность трансформировать ритм раздражения 15 определенный ритм возбуждения, соответствующий функциональный лабильности нервных центров и иннервируемых рабочих органов, предотвращает развитие пессимума (пессимальное торможение) в ЦНС. Свойство иррадиации проявляется в том, что возбуждение каждого одиночного нервного волокна, по которому импульсы поступают в нервный центр, способствует передаче его на множество выходящих из центра волокон. Свойством, обеспечивающим интегративную деятельность нервных центров, является конвергенция, т.е. схождение множества путей проведения, различного рода возбуждений, к одной нервной клетке. Наконец, свойство реверберации, связанное с длительной циркуляцией импульсов в системе вставочных нейронов («нейронные ловушки»), обеспечивает сохранение во времени свойства афферентного возбуждения и имеет большое значение на начальных этапах запоминания.

ЦНС состоит из спинного (СМ) и головного мозга (ГМ).

Спинной мозг расположен в позвоночном канале и условно подразделяется на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Из СМ отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов. СМ имеет сегментарное строение.

Нервные клетки СМ представлены: 1) мотонейронами передних и боковых рогов серого вещества, отростки которых формируют передние корешки; 2) клетками передних рогов, обеспечивающими поперечные связи обеих половин СМ; 3) клетками, аксоны которых образуют вертикальные связи между сегментами СМ; 4) ассоциативными чувствительными клетками задних рогов, аксоны которых связывают различные клетки и волокна СМ между собой. СМ выполняет две основные физиологические функции; собственно сегментарную рефлекторную и проводниковую, за счет которой осуществляется связь ГМ с периферией.

Головной мозг расположен в полости черепа и состоит из ствола мозга и большого или конечного мозга. К стволу относятся продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний мозг, пластинка крыши, или четверохолмие, ножки мозга и промежуточный мозг. Большой, или конечный мозг разделен на два полушария: правое и левое, соединенные посредством мозолистого тела и свода.

Продолговатый мозг – действует как переключающий центр для сенсорных и двигательных импульсов, проходящих между различными частями головного мозга и спинным мозгом. Здесь находится область ретикулярной формации, которая контролирует сознание и возбуждение (так, при нокауте, повреждении мозгового ствола и др. ретикулярная формация реагирует в быстрой последовательности импульсов, приводящей к потере сознания). Здесь находится жизненно важные рефлекторные центры, которые регулируют ритм сердца, дыхание и кровяное давление, а также менее важные центры рефлекторной регуляции – глотания, чихания, рвоты и кашля. Кроме того, продолговатый мозг связан с вестибулярным ядерным аппаратом, который позволяет сохранять равновесие.

Мост (варолиев мост) – действует как переключающий центр между отделами мозга, а также между головным и спинным мозгом и поэтому играет важную роль, в интеграции. Содержит дыхательный центр, который вместе с дыхательным центром продолговатого мозга регулирует дыхание.

Мозжечок – орган, осуществляющий четкую координацию движений мышц через проприоцепторы (регулирует положение одних частей тела относительно других). Сохраняет определенную позу, мышечный тонус и равновесие тела (используя сенсорную информацию от внутреннего уха). Может возбуждать проявление эмоций, модулирует чувства гнева и удовольствия.

Средний мозг – переключающий центр. Кроме того, здесь находится четверохолмие, контролирующее рефлекторное движение головы в ответ на видимые и раздражители. Черное вещество выделяет допамин (дегенерация – болезнь Паркинсона). Красное ядро собирает из мозга и мозжечка информацию, относящуюся к тонусу скелетных мышц, позе, координации движений.

Таламус – основной переключающий центр между головным и спинным мозгом. Осуществляет предварительную сортировку приходящих сенсорных импульсов.

Гипоталамус – в нем находится центры, контролирующие температуру тела (терморегуляция), голод (пресыщение), баланс жидкостей (осморегуляция). Он выделяет пусковые гормоны, которые регулируют деятельность гипофиза (гипоталамо-гипофизарная воротная система), и два других гормона, окситоцин и антидиуретический гормон. Гипоталамус контролирует и координирует вегетативную нервную систему, регулируя, таким образом, частоту биения сердца, перемещение пищи по кишечнику и сокращение мочевого пузыря. Он также ответствен за механизмы, посредством которых психические факторы приводят к психосоматическим нарушениям. В нем модулируются чувства ярости и агрессивности. Является также одним из центров, регулирующих периоды бодрствования и сна.

Гипофиз – выполняет множество важных эндокринных функций, главным образом выделение «тропных» гормонов, которые регулируют работу некоторых других эндокринных желез.

Базальные ганглии – контролируют движение мышц и регулируют мышечный тонус.

Лимбическая система – контролирует непроизвольные элементы поведения,- необходимые для выживания, например шипение, рычание, мимику в момент опасности или аналогичные сигналы удовольствия в момент половой активности.

Мозолистое тело – состоит из белого вещества, соединяет левое и правое полушария мозга.

В коре головного мозга находятся: двигательные зоны, контролирующие произвольные движения, сенсорные юны, обрабатывающие сенсорную информацию и ассоциативные зоны, ответственные за научение и эмоции и, таким образом, связывающие и объединяющие сенсорные и двигательные области.

Центральный канал – содержит спинномозговую жидкость, необходимую для защиты и питания мозга. Центральный канал: расширяется и образует желудочки мозга – четыре камеры, наполненные спинномозговой жидкостью.

Человеку необходимы постоянное получение информации о состоянии и изменениях внешней среды, переработка, этой информации и на основе ее составление планов и программ предстоящей деятельности. Информацию о внешней и внутренней среде организм человек получает с помощью анализаторов.

Анализатором или сенсорной системой, называют часть нервной системы, состоящую из множества специализированных воспринимающих приборов рецепторов, а также промежуточных и центральных нервных клеток и связывающих их нервных волокон. Анализаторы представляют собой системы входа информации в мозг и анализа этой информации. Учение об анализаторах было создано И.П.Павловым, анализаторы выполняют следующие функции:

1. обнаружение сигналов.

2. различение сигналов.

3. передача и преобразование.

4. кодирование поступающей информации.

5. детектирование

6. опознание образов.

Орган зрения, глаз, является важнейшим приспособлением организма для восприятия внешнего мира. Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательных аппаратов (глазные мышцы, веки и слезные железы). Глазное яблоко имеет три оболочки:

1. Наружная (Фиброзная)

2. Средняя (Сосудистая)

3. Внутренняя (Сетчатая)

Аккомодация – способность глаза к изменению фокусного расстояния для рассматривания предметов находящихся на близких и далеких расстояниях, путем изменения кривизны хрусталика.

Рефракция – преломление лучей в глазу без аккомодационных его изменений. Существует 3 вида аномалии рефракии- миопия, гиперметропия, астигматизм.

Астигматизм – вызван невозможностью схождения всех лучей в одну точку, в один фокус, вследствие неодинакового преломления лучей в разных направлениях.

Сетчатка является светочувствительной частью глаза. В ней содержится около 125 млн. палочек и 6-7 млн. колбочек. Палочки являются рецепторами, воспринимающими световые лучи в условиях сумеречного зрения, колбочки функционируют в условиях яркой освещенности и обуславливают цветное зрение. В палочках содержится пигмент – родопсин, в колбочках – иодопсин, эритлаб, хлоролаб. При действии света на сетчатку в ней происходят фотохимические изменения, которые заключаются в распаде и восстановлении родопсина и йодопсина.

Слух – является субъективным восприятием механической энергии колебаний воздуха. Орган слуха состоит их трех частей: наружного, среднего и внутреннего. Ушная раковина улавливает звуки и направляет в наружный слуховой проход звуковые волны, вызывая колебание барабанной перепонки. Они передаются слуховым косточкам – молоточку, наковальне, и стремечку, а через мембрану овального окна распространяются на перилимфу верхнего и нижнего канала. Колебания перилимфы передаются на эндолимфу среднего канала. Эти колебания приводят в движение основную мембрану, где расположен кортиев орган. Импульсы, проходящие по волокнам слухового нерва, передают информацию о действующих звуковых волнах в центральную нервную систему. Далее доходят до корковых нейронов. В слуховой зоне коры мозга нервные импульсы трансформируются в слуховые ощущения.

Вестибулярный аппарат является органом восприятия положе-ния тела и сохранения равновесия. Вестибулярный аппарат включает преддверие костного лабиринта и три полукружных канала. Перепончатой лабиринт в области преддверия содержит 2 мешочка, в которых находится отолитовый аппарат.

Кожа обладает тактильной тепловой, холодовой и болевой чувствительностью. Разные виды чувствительности связывают с различными по строению рецепторными аппаратами.

Болевые ощущения воспринимаются свободными нервами окончаниями, холодовые – колбами Краузе, тепловые – тельцами Гольджи – Маццони, прикосновения и давления тельцами Мейсснера и Пачини. Тактильная чувствительность обусловлена прикосновением и давлением.

Орган обоняния заложен в слизистой оболочке верхней или нижней части средней носовой раковины. Здесь располагается обонятельный эпителий, состоящий из рецепторных и опорных клеток.

Рецепторы вкуса представлены совокупностью вкусовых луковиц, расположенных в многослойном эпителии боковых стенок желобоватых, листовидных и грибовидных сосочков языка.

4. Иллюстрационный материал: таблицы, схемы, плакаты, диски.

Литература

основная:

1. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология: Учебник для студентов медицинских вузов. – М.: ООО «Медицинское информационное агенство», 2009.

2. Агаджанян Н.А. Практикум по нормальной физиологии. – М.: ВШ. 1986.

3. Лекции по теме.

4. Логинов А.В. Физология с основами анатомии человека. – М, 1983.

5. Коробков А.В., Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии: Пособие для студентов мед. И биол. Спец. Вузов/ Под ред. Н.А. Агаджаняна. - М.: ВШ, 1987.

6. Косицкий Г.И. Физиология человека. Учебник. – М.: Медицина, 1986.

7. Покровский В.М Физиология человека. 1,2 том. М.: Медицина 1998, 2001, 2003, 2005.

8. Руководство к практическим занятиям по физологии: Учеб. Пособие/ Под ред. Г.И. Косицкого. М.: Медицина, 1988.

9. Руководство к практическим занятиям по физиологии с основами анатомии человека./ Румянцева М.Ф и др.; Под ред. К.В. Судакова. – М: Медицина,1986.

10. Тель Л.З. Физиология человека. Курс лекций. 1,2 том. Алма-Ата. 1992.

11. Ткаченко Б.И. Основы физиологии человека. 1, 2 том.1994. дополнительная:

1. Адам физиологиясы. Сәтпаева Х. Д., Нілдібаева Ж.Б., Өтепбергенов А.А. Алматы «Білім», 2000.

2. Бабский Е.Б. Физиология человека. М.: Медицина, 1966.

3. Владимиров Ю.А. Биофизика. М.: ВШ, 1983.

4. Серков Ф.Н. Физиологические особенности организма детей
различного возраста, Киев, 1989.

5. Судаков К.В. Избранные лекции по нормальной физиологии. М.: ЭРЦС, 1992.

6. Утепбергенов А.А. Методические мировоззренческие основы курса нормальной физиологии. Актюбинск, 1990.

7. Утепбергенов А.А. Справочник физиологических и лабораторных показателей здорового человека. Актюбинск, АО Табиб, 1995.

8. Физиология человека. Н.А.Агаджанян, Л.З.Тель, В.И.Циркин, С.А.Чеснокова. Санкт-Петербург: Sotis, 2000.

9. Шмидт P., Тевс Г. Физиология человека в 4-х томах М.: Мир, 1979.

Контрольные вопросы

1. Какое влияние оказывает ЦНС на организм?

2. Что такое рефлекс?

3. Что является морфологической основой рефлекса?

4. Сколько вам известно органов чувств? Как их еще называют?

5. Из каких частей состоят анализаторы?

6. Какие функции выполняют анализаторы?